株式会社アントンパール・ジャパン

ICP-OES分析の前処理としてのリチウムイオン電池材料 分解方法 Multiwave 5000

最終更新日: 2022-11-22 14:34:29.0

上記では、電子ブックの一部をご紹介しております。

市場:電池産業、自動車産業、リサイクル Multiwave 5000は、元素分析のための前処理として、さまざまな電池部材を分解
二次電池の世界市場は、電気自動車、グリッドストレージ、コンシューマー向けポータブル機器の需要増に大きく牽引されており、これまではリチウムイオン電池が好んで使用されてきました。
研究開発部門は、蓄電容量が増え、充電速度が速く、寿命が長い次世代電池のための代替材料の開発を着実に進めています。また、生産と品質管理の要件は、リチウムイオン電池メーカーにとっても厳しさを増しています。すべての電池はいつかは寿命を迎えるため、リサイクル・廃棄物処理業者が引き取り、主要部材の高品質リサイクルを行います。これは、一次原材料の使用量を削減する上で必要不可欠なことです。
したがって、電極原材料の元素組成は、最終製品の性能や安全性に影響するため、電池製造の開発・品質管理において、正確で一貫した元素組成を把握することが重要となっています。また、電池部材に含まれる不純物濃度も正確に測定する必要があります。リチウムイオン電池の経年劣化は大きな欠点であり、複雑な複合材料プロセスとして、実質的にすべての電池構成要素に影響を及ぼします。個々の材料の劣化過程と相互作用により、多くの経年劣化メカニズムが発生するのです。

関連情報

マイクロウェーブ 試料調整装置 Multiwave 5000
マイクロウェーブ 試料調整装置 Multiwave 5000 製品画像
Multiwave 5000は、難分解試料の前処理に優れ、充実した反応制御機能を装備しています。
様々なアクセサリーにより、1台のシステムで分解、溶出、酸素燃焼、溶媒抽出、乾燥、濃縮、UV分解が可能です。

■反応容器■
多様な容器とローターにより柔軟性の高いプラットフォームが構成され、多種多様な有機物と無機物サンプルタイプに応じて最適なシステムを選択できます。

■圧力と温度制御■
性能と安全性を高いレベルで確保するために、全ての容器の圧力と温度を制御します。

■酸分解ローター■
高性能の分解に適したローターをお選びいただけます。

■特殊なソリューション■
サンプルに特殊処理が必要な場合もあります。
分解に代わる効率的なメソッドが用意されています。
電池・バッテリー・電子材料の不純物試験 微量元素分析の前処理装置
電池・バッテリー・電子材料の不純物試験 微量元素分析の前処理装置 製品画像
・横幅:50 cm 高さ:47 cm 奥行:79 cm
・温度:最大300℃ 、 圧力:最大199bar、 出力:最大2000W
・最大サンプル数:28

サンプル例:酸化イリジウム( IrO2)、タングステン酸セシウム(Cs2WO4)、リチウムランタン酸化ジルコニウム(LLZO、Li7La3ZrO12)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、 酸化チタン(TiO2)、 酸化アルミニウム(Al2O3)、  窒化ホウ素(BN)、 窒化アルミニウム(AIN)、 窒化ケイ素(Si3N4)、 窒化ガリウム(GaN)、 ジルコニア 、ニオブ化合物(Nb) など

・フッ化水素酸不使用、過塩素酸不使用などのリクエストにも対応実績多数。
半導体材料の純度試験 微量元素分析の前処理装置
半導体材料の純度試験 微量元素分析の前処理装置 製品画像
・横幅:50 cm 高さ:47 cm 奥行:79 cm
・温度:最大300℃ 、 圧力:最大199bar、 出力:最大2000W
・最大サンプル数:28

CMPスラリー:研磨剤、酸化剤(酸化性物質)、キレート剤、腐食抑制剤
スパッタリングターゲット:アルミニウム、銅、ステンレス、タンタル、ニッケル
環境分析 ICP、 原子吸光における前処理の重要性
環境分析 ICP、 原子吸光における前処理の重要性  製品画像
マイクロ波前処理装置

・Multiwave GO Plus
 コンパクトでフレンドリー。安全にも配慮されたモデル
・Multiwave 5000
 分解から合成まで。多彩なアプリケーションを有する汎用モデル
・Multiwave 7000
 高温・高圧で最高レベルの分解能力。パワフルなエキスパート モデル。

下記にアントンパールのマイクロ波前処理の入門セミナーの動画がありますので、ご覧ください。
セラミック分析 ICP、 原子吸光における前処理の重要性
セラミック分析 ICP、 原子吸光における前処理の重要性  製品画像
マイクロ波前処理装置

・Multiwave GO Plus
 コンパクトでフレンドリー。安全にも配慮されたモデル
・Multiwave 5000
 分解から合成まで。多彩なアプリケーションを有する汎用モデル
・Multiwave 7000
 高温・高圧で最高レベルの分解能力。パワフルなエキスパート モデル。

下記にアントンパールのマイクロ波前処理の入門セミナーの動画がありますので、ご覧ください。
金属分析 ICP、 原子吸光における前処理の重要性
金属分析 ICP、 原子吸光における前処理の重要性  製品画像
マイクロ波前処理装置

・Multiwave GO Plus
 コンパクトでフレンドリー。安全にも配慮されたモデル
・Multiwave 5000
 分解から合成まで。多彩なアプリケーションを有する汎用モデル
・Multiwave 7000
 高温・高圧で最高レベルの分解能力。パワフルなエキスパート モデル。

下記にアントンパールのマイクロ波前処理の入門セミナーの動画がありますので、ご覧ください。
ポリマー系分析 ICP、 原子吸光における前処理の重要性
ポリマー系分析 ICP、 原子吸光における前処理の重要性  製品画像
マイクロ波前処理装置

・Multiwave GO Plus
 コンパクトでフレンドリー。安全にも配慮されたモデル
・Multiwave 5000
 分解から合成まで。多彩なアプリケーションを有する汎用モデル
・Multiwave 7000
 高温・高圧で最高レベルの分解能力。パワフルなエキスパート モデル。

下記にアントンパールのマイクロ波前処理の入門セミナーの動画がありますので、ご覧ください。
マイクロ波前処理装置の原理と上手な使い方
マイクロ波前処理装置の原理と上手な使い方 製品画像
酸抽出
酸抽出は酸分解に似ていますが、サンプルマトリックスを完全に破壊または溶解することはありません。酸抽出も典型的な環境アプリケーションです。サンプルマトリックスからの種の抽出には、強度の異なる酸(できれば、HClとHNO 3の (希釈)混合物(3:1、王水))を使用します。

速い加熱速度
マイクロ波を使用すると、電磁エネルギーの熱エネルギーへの変換が非常に効率的に機能し、非常に速い加熱速度が得られます。従来の加熱では、熱は外部から来て、対流によって反応混合物に入りますが、多くの場合マイクロ波はマイクロ波透過性の容器壁を通過し、分子ベースで反応混合物を加熱します。

瞬時のオンとオフ
マイクロ波放射は瞬時にオン/オフできますが、従来の加熱ではできません。瞬時にオンとオフを切り替えるこの機能により、温度がオーバーシュートした場合は瞬時に加熱を止めることもできます。

ヒーターコアへの接触は必要ありません
マイクロ波加熱の仕組みにより、加熱コアに直接接触する必要がなく、同じマイクロ波でさまざまな容器のサイズ、形状、および量を加熱できます。
マイクロウェーブ分解・前処理における爆発対策について
マイクロウェーブ分解・前処理における爆発対策について 製品画像
1、化学的アプローチ
 危険な反応を抑えるために、サンプルに含まれる物質を理解し、それに対する酸の配合をコントロールすることでリスクを避けることができます。個々の対応については、アントンパールでは個別にお話を伺い、安全な方法をご提案しています。
 また、化学的アプローチには反応が適切かつスムーズに行われることが必須なため、スターラーを上手に使用することが肝要です。スターラーなしでは、反応が均一に行われずに意図したプロセスを経ないリスクがあります。また、分解中の特殊な条件下では、スターラーが回転しないケースもあるので注意が必要です。アントンパールでは、このような条件下でも安全に稼働する専用スターラーバーもご提供しています。

2、物理的アプローチ
 サンプルごとに異なる適切な化学的アプローチを選ぶことが難しい場合、また、リスクをより減らしたい場合、物理的アプローチをとることもできます。
 爆発が起きるのは、容器の中で圧力が高くなるからです。もし、反応容器の外側も高圧にできれば、爆発は起きえません。アントンパールの高圧マイクロ波装置はこの問題に画期的な方法でその解決策を与えました。
マイクロ波試料前処理セミナー「微量金属元素分析試料前処理の基礎」
マイクロ波試料前処理セミナー「微量金属元素分析試料前処理の基礎」 製品画像
速い加熱速度
マイクロ波を使用すると、電磁エネルギーの熱エネルギーへの変換が非常に効率的に機能し、非常に速い加熱速度が得られます。従来の加熱では、熱は外部から来て、対流によって反応混合物に入りますが、多くの場合マイクロ波はマイクロ波透過性の容器壁を通過し、分子ベースで反応混合物を加熱します。

瞬時のオンとオフ
マイクロ波放射は瞬時にオン/オフできますが、従来の加熱ではできません。瞬時にオンとオフを切り替えるこの機能により、温度がオーバーシュートした場合は瞬時に加熱を止めることもできます。
第3 回 微量金属元素分析のための試料前処理ー医薬品・医薬部外品
第3 回 微量金属元素分析のための試料前処理ー医薬品・医薬部外品 製品画像
速い加熱速度
マイクロ波を使用すると、電磁エネルギーの熱エネルギーへの変換が非常に効率的に機能し、非常に速い加熱速度が得られます。従来の加熱では、熱は外部から来て、対流によって反応混合物に入りますが、多くの場合マイクロ波はマイクロ波透過性の容器壁を通過し、分子ベースで反応混合物を加熱します。

瞬時のオンとオフ
マイクロ波放射は瞬時にオン/オフできますが、従来の加熱ではできません。瞬時にオンとオフを切り替えるこの機能により、温度がオーバーシュートした場合は瞬時に加熱を止めることもできます。
第6回 微量金属元素分析の前処理 ー鉱物・セラミックス等の前処理
第6回 微量金属元素分析の前処理 ー鉱物・セラミックス等の前処理 製品画像
速い加熱速度
マイクロ波を使用すると、電磁エネルギーの熱エネルギーへの変換が非常に効率的に機能し、非常に速い加熱速度が得られます。従来の加熱では、熱は外部から来て、対流によって反応混合物に入りますが、多くの場合マイクロ波はマイクロ波透過性の容器壁を通過し、分子ベースで反応混合物を加熱します。

瞬時のオンとオフ
マイクロ波放射は瞬時にオン/オフできますが、従来の加熱ではできません。瞬時にオンとオフを切り替えるこの機能により、温度がオーバーシュートした場合は瞬時に加熱を止めることもできます。
電池材料特性評価に特化!最新オンデマンドウェビナー【配信中】
電池材料特性評価に特化!最新オンデマンドウェビナー【配信中】 製品画像
◆講演内容と所要時間◆

・バルクラマン分光計によるカーボン材料の評価(約12分)
・マイクロ波合成:新エネルギー分野における触媒合成(約14分)
・元素分析の前処理:高圧マイクロ波装置による電池材料の酸分解(約13分)
・XRD 装置による電池サンプルの in-situ / in-operando 測定(約17分)
・電極材の粒子径測定の課題と提案(約17分)
・レオロジー測定による塗工性、分散性及びインピーダンス特性との同時評価(約23分)
・電極スラリーの流動挙動について(約10分)
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・電解液の粘度測定の重要性(約10分)
・電解液の引火点測定(約10分)
・カーボンブラックの吸油量測定(約11分)
・電池材料の機械的特性評価(約22分)
・電池材料における比表面積と細孔構造の評価(約19分)
・液体密度計による電解液などの濃度測定(約16分)
・プロセスセンサーの活用による電池の製造管理、改善(約12分)

お問い合わせ

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