Warum die Analyse der Partikelform wichtig ist

Analyseverfahren mit automatisierter optischer Bildgebung

Wenn Sie in dieser Urlaubssaison Zeit mit Ihrer Familie verbringen, spielen Sie vielleicht Puzzles! Diese Puzzles bestehen aus einzigartigen Teilen, die zum Gesamtbild beitragen: Nur durch das Zusammenfügen der richtigen Formen können Sie das Puzzle lösen.

Batterieproduktion ist ähnlich. Eine entscheidende Rolle für die Leistung von Batterieelektroden spielt die Partikelform, also die Form und Struktur der Partikel. Wie bei den Puzzleteilen beeinflusst die Art und Weise, wie die Partikel in Batterien zusammenpassen (d.h. die Form der Partikel), die Gesamteffizienz. Dennoch konzentrieren wir uns bei der Analyse von Batteriematerialien oft mehr auf Partikelgröße oder chemische Zusammensetzung als auf die Partikelform.

Warum ist die Partikelform so wichtig und warum ist sie schwer zu analysieren?
Einige wesentliche Faktoren, die die Batterieleistung maßgeblich beeinflussen, hängen stark von der Form der Partikel ab. Ob Partikel rau, glatt, regelmäßig oder länglich sind, kann die Slurry-Rheologie, Packungsdichte, Porosität und Gleichmäßigkeit beeinflussen. Alle diese Eigenschaften wirken sich auf die Gesamteffizienz und Lebensdauer der Elektroden aus.

All dies bedeutet, dass die Analyse und Optimierung der Partikelform ein wesentlicher Bestandteil des Qualitätsmanagementprozesses in der Batteriefertigung ist. Doch dies ist leichter gesagt als getan. Elektrodenpartikel in Batterien haben oft eine sehr komplexe Form, die mit traditionellen Analysemethoden nicht immer erfasst werden kann.

Einsatz automatisierter optischer Bildgebung
Hier kommt die automatisierte optische Bildgebung ins Spiel. Diese Technologie kombiniert die Leistungsfähigkeit von Lichtmikroskopen mit ausgefeilten Softwarealgorithmen, um die Form (bzw. Größe) der Partikel zu analysieren und zu quantifizieren.

Im Gegensatz zu traditionellen Mikroskopen, die manuelle Manipulation und Analyse erfordern, kann die automatisierte optische Bildgebung die Form, Größe, Textur und Verteilung tausender Partikel auf einmal erfassen. Diese umfassende, schnelle und genaue Technik kann bei der Analyse der Partikelform revolutionieren.

Ein Schritt weiter mit Morphologi 4
Die vollständig automatisierte Bildanalysefunktion des Morphologi 4 ermöglicht es

Zirkularität (Circularity)
Streckungsverhältnis (Elongation/aspect ratio)
Kreisdurchmesser, der dem Kreisdurchmesser (CE) entspricht
Transparenz (Transparency)
… für Partikel unterhalb von 0,5μm und für Probengrößen von 10.000 bis 500.000 Partikeln zu messen.

Der Clou dabei ist, dass Sie mit dem Morphologi 4-ID diese automatisierte statische Bildgebungsfunktion mit der Raman-Spektroskopie kombinieren können. Dadurch können Sie Partikelgröße, -form und -chemie auf einer Plattform gleichzeitig erfassen, was Ihnen nicht nur ein vollständiges Bild der Partikel liefert, sondern Ihnen auch ein echtes Verständnis ihres Verhaltens vermittelt.

Mit dem Anstieg der Nachfrage nach Batterien werden mehr und mehr Hersteller automatisierte optische Bildgebung in ihrem Werkzeugkasten für das Qualitätsmanagement benötigen. Geräte wie das Morphologi 4 können helfen, dieses oft übersehene Stück im Puzzle der Batteriefertigung zu lösen.

Sind Sie bereit, die Qualitätskontrolle durch effektivere Partikelformanalyse zu revolutionieren? Im Broschüre können Sie mehr über Morphologi 4 (und weitere Lösungen für Batterie Forschung und Qualitätskontrolle) erfahren.

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