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 電池材料の分解方法 Multiwave7000

最終更新日: 2022-11-22 14:43:34.0

上記では、電子ブックの一部をご紹介しております。

PDC(加圧分解チャンバー)技術を搭載したMultiwave 7000は、さまざまなリチウムイオン電池材料を分解します
個々の材料粒子の空間分解分析は、大量のサンプルの誘導結合プラズマ発光分光法と組み合わされることが多く、この手法では十分に分解されたサンプルが必要となります。マイクロ波による酸分解は、これらの大きく異なるサンプルを準備するのに最適なツール です。材料が大きく異なるため、サンプルマトリクスと分析対象物に応じて適切な分解方法を選択します。
定評のあるPDCを搭載したMultiwave 7000は、最高300 °Cという高度な温度レベルを実現し、要求の厳しいサンプルの完全分解を可能にします。
その適性を実証するために、さまざまなリチウムイオン電池の部材を、分解に必要な温度プログラムによってグループ化し、必要な酸を加えて分解しました。
2 リチウムイオン電池部材
リチウムイオン電池は一般的に、正極材料であるリチウム化金属酸化物またはリン酸塩、負極材料である黒鉛系材料、および適切な電解質で構成されます2。 電解質は、有機炭酸塩と導電性塩(主にLiPF6)の絶妙なブレンドで構成されています。電気的には絶縁されていますが、リチウムイオンに対しては透過性のある薄いポリマーシートがセパレータとして機能し ます。

関連情報

マイクロ波前処理装置 Multiwave 7000
マイクロ波前処理装置 Multiwave 7000  製品画像
【サイズ】
 横幅:50cmm x 高さ:47cm x 奥行:80cm
 ※冷却装置など、付帯設備は不要です。写真の本体だけで分解可能です。

【装置仕様】
 温度:最大300℃ 圧力:最大199bar 出力:最大2000W
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
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。

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