Energiespeichermaterialien spielen eine entscheidende Rolle für den Umstieg auf nachhaltige Energielösungen, wobei Akkus und grüner Wasserstoff eine führende Rolle bei der Transformation der Bereiche Mobilität, Energienetze und Industrie einnehmen.
Akkus, insbesondere Lithium-Ionen-Akkus, werden aufgrund ihrer hohen Energiedichte, langen Nutzungsdauer und Effizienz häufig verwendet, was sie für tragbare elektronische Geräte, Elektrofahrzeuge und die Netzspeicherung unerlässlich macht.
Auf der anderen Seite stellt grüner Wasserstoff, der durch die Elektrolyse von Wasser unter Verwendung erneuerbarer Energiequellen wie Wind und Solar erzeugt wird, einen umweltfreundlichen und vielseitigen Energieträger dar. Er kann für den Einsatz in verschiedenen Anwendungsbereichen, einschließlich Transport, Industrieprozessen und Stromerzeugung, aufbewahrt und transportiert werden.
Die Integration fortschrittlicher Akkutechnologien und grüner Wasserstoffsysteme ist entscheidend für die Reduzierung der Treibhausgasemissionen und den Übergang in eine Zukunft mit nachhaltigen Energien.
Lösungen zur Charakterisierung von Akkumaterialien
Analytical toolkit for the optimization of battery electrode materials
Analyselösungen spielen eine wichtige Rolle bei der Produktion von Akkumaterialien und Wasserstoffkatalysatoren, da sie präzise Einblicke liefern und Prozesse optimieren.
Bei Akkumaterialien helfen Analyseverfahren wie Laserbeugung, optische Bildgebung, Röntgendiffraktion (X-Ray Diffraction, XRD) und Röntgenfluoreszenz (X-Ray Fluorescence, XRF) dabei, Partikelgröße, Partikelmorphologie, Kristallstruktur und Elementarzusammensetzung zu verstehen. Dieses Wissen hilft bei der Verbesserung von Synthesemethoden und Materialeigenschaften sowie der Gewährleistung von Konsistenz und Qualität.
Darüber hinaus hilft XRD dabei, im laufenden Betrieb die Leistung von Akkumaterialien unter realen Betriebsbedingungen zu bewerten und so die Entwicklung von Akkus mit höherer Kapazität und längerer Lebensdauer voranzutreiben.
Analyse von Wasserstoffkatalysatoren
Analysis of Catalytic Ink for Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC’s)
Bei Wasserstoffkatalysatoren können Laserbeugung und dynamische Lichtstreuung verwendet werden, um Komponenten von Katalysatoren und Tinten auf Nano- bis Mikroebene zu untersuchen.
XRD kann dabei helfen, die Katalysatorstabilität und -agglomeration zu analysieren. Beides kann die Leistung beeinträchtigen. XRF kann zur Analyse von Verunreinigungen in Katalysatoren verwendet werden, die die Katalysatoraktivität beeinträchtigen können.
Diese Einblicke sind entscheidend für die Entwicklung effizienterer und stabilerer Katalysatoren. Diese Analysetools bieten Forschern die Möglichkeit, optimale Zusammensetzungen zu identifizieren, Mechanismen der Akkualterung zu verstehen und Katalysatoren zu entwickeln, die die (Kosten-)Effizienz der Produktion von grünem Wasserstoff verbessern.
Weiterführende Literatur
What XRD configuration shall one use to analyze battery cathode materials?
Anwendungshinweis
Elemental composition analysis of Nickel-Manganese-Cobalt cathodes and their precursor materials using Epsilon 4 ED-XRF spectrometer
Anwendungshinweis
University of Pittsburgh: delivering sustainable solutions to current challenges in energy storage and conversion
Kundenbericht
Analytical toolkit for the optimization of battery electrode materials
Whitepaper
Analysis of Catalytic Ink for Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC’s)
Anwendungshinweis
Battery manufacturing: Reliable, adaptable particle sizing using the Mastersizer 3000+
Anwendungshinweis