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Les piles lithium-ion doivent être totalement exemptes d'eau (teneur en H2O < 20 mg/kg), car l'eau réagit avec le sel conducteur, le LiPF6 par ex., pour former de l'acide fluorhydrique.La teneur en eau de plusieurs matériaux utilisés dans les piles lithium-ion peut être déterminée de manière fiable et précise par titrage coulométrique Karl-Fischer. Cette Application Note décrit la détermination des matériaux suivants :les matières premières pour la fabrication de piles lithium-ion (par ex., les solvants pour électrolytes, le noir de carbone ou le graphite); les préparations de revêtement d'électrode (suspension) pour anode et cathode; les feuilles d’anode et de cathode ainsi que dans la feuille de séparation et le matériau combiné; les électrolytes pour piles lithium-ion;

Une batterie au nickel-métal-hydrure (NiMH) est une pile rechargeable comme la pile nickel-cadmium (NiCd) où toutefois l'anode n'est pas recouverte de cadmium mais d'un alliage absorbant l'hydrogène. Le nickel constitue la cathode comme pour les piles NiCd. La sortie de tension de tels blocs est directement proportionnelle au nombre de cellules individuelles du bloc. Dans certains cas, la tension totale peut dépasser les 10 V maximum, ce que les Autolab potentiostats/galvanostats peuvent mesurer. Pour appliquer des tensions supérieures à 10 V et les mesurer, nous avons étudié un multiplicateur de tension qui élargit la gamme de tension de l'Autolab.

Les piles lithium-ions (Li-Ion) sont d'importants accumulateurs d'énergie sur le marché. Une pile lithium-ions typique se compose généralement d'une ou de plusieurs cellules. La charge et la décharge galvanostatique pendant divers cycles sont caractéristiques des cellules et piles Li-ions.

This Application Note outlines GITT, a key technique for studying Li-ion battery kinetics, OCV, and diffusion, using INTELLO for streamlined control and analysis.

Pendant la charge et la décharge d'une pile Li-ions, les ions lithium circulent d'une électrode à l'autre par l'intermédiaire de l'électrolyte. Il est à ce sujet très important de connaître les coefficients de diffusion chimique du matériau des électrodes. La technique de titrage potentiostatique intermittent (PITT) est l'un des procédés les plus fréquemment employés pour obtenir des indications sur les coefficients de diffusion du matériau de l'électrode active.

The main components of a battery are the positive and negative electrodes, together with the electrolyte, which provides only the ionic conductivity. The most common electrolytes are in the liquid state. Therefore, a separator is needed to provide a physical separation between the electrodes. The separator is soaked with electrolyte. The MacMullin number is a parameter used to determine the quality of a separator, in terms of ionic conductivity, when soaked with an electrolyte. The MacMullin number can be calculated, using the results of data fitting of two EIS experiments and the geometric factors of the measurement cells. In this application note, a commercial electrolyte is employed, together with a porous filter, used as a separator.

Les cellules de batterie TSC SW closed et TSC sont des systèmes compacts conçus pour mesurer des matériaux sensibles à l'air ou à l'humidité, comme ceux utilisés dans les piles rechargeables. Ces cellules offrent un environnement contrôlé pour la mesure à température contrôlée de matériaux solides et de type gel en contact avec des électrodes de métal à géométrie plane. Ces cellules permettent par exemple de tester les matériaux actifs de la pile, les électrolytes à l'état solide à conduction ionique et les séparateurs de pile. Dans cette expérience, des résistances standard de 100 Ω sont utilisées dans les deux cellules pour comprendre les effets possibles des cellules sur les mesures.

The DuoCoin Cell Holder is introduced. EIS measurements on a commercial coin cell battery are performed. Differences in impedance between the four-terminal configuration and two-terminal configuration is highlighted, putting in evidence the importance of having a direct four-terminal configuration, when low-impedance DUTs are investigated.

Dans cette Application Note, nous montrons comment déterminer le coefficient de diffusion binaire d'un électrolyte binaire liquide commercial pour batterie lithium-ion, basé sur une méthode de polarisation par impulsions galvanostatiques.

Cette Application Note présente les détails et un aperçu des principales conclusions de l'expérience SIE et CV pour étudier la structure d'un modèle d'interface solide-électrolyte se formant sur une électrode de carbone vitreux plane en contact avec un électrolyte de batterie organique typique.

Dans cette Application Note, nous montrons comment déterminer la tortuosité à travers le plan τ d'un matériau de cathode commercial pour batterie lithium-ion, connaissant sa porosité et l'épaisseur de revêtement, sur la base d'une méthode de spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE).

Dans cette Application Note, nous montrons comment déterminer l'indice de transfert lithium-ion d'un électrolyte binaire liquide commercial pour batterie lithium-ion, sur la base d'une méthode de spectroscopie d'impédance électrochimique à très basse fréquence (SIE-TBF).

In battery research, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) is a necessary tool to investigate the processes occurring at the electrodes. With a common three-electrode battery, EIS can be performed sequentially first at one electrode and then at the other electrode.

This Application Note explains how researchers can determine the underlying chemistry and potential failure mechanisms from cycle testing batteries with INTELLO.

This Application Note discusses differential capacity analysis (DCA) and its impact on enhancing battery performance, with a focus on using the INTELLO platform.

This application shows how EIS, combined with INTELLO and NOVA, tracks changes in internal battery resistance across SOC levels to study performance and aging mechanisms.

Tafel analysis is an important electrochemical technique used to understand reaction kinetics. By studying the Tafel slope, it reveals the rate-determining steps in electrode reactions, aiding fields like corrosion and fuel cell research. This method helps industries optimize processes and improve device performance by tailoring materials and conditions for greater efficiency.

L'hexafluorophosphate de lithium (LiPF6) sert d'électrolyte dans les batteries rechargeables. L'hexafluorophosphate de lithium constitue un sel idéal pour une utilisation dans les cellules lithium-ion en raison de son degré élevé de solubilité dans les solvants non polaires et de ses propriétés non coordinantes. Cette application décrit la détermination des traces de cations dans le LiPF6 par détection de la conductivité après suppression séquentielle.

Dans cette Application Note, la spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE) est appliquée pour tester une batterie du commerce connectée selon deux manières différentes. Pour la première mesure SIE, la batterie est connectée selon une configuration de mesure à deux bornes. Pour la seconde mesure SIE, la batterie est connectée selon une configuration de mesure à quatre bornes (détection Kelvin). La différence entre les manières de connecter les conducteurs fournit différentes valeurs d'impédance mesurées pour la batterie.

Les cellules TSC SW Closed et TSC Battery sont des systèmes compacts conçus pour mesurer des matériaux sensibles à l'air ou à l'humidité, comme ceux utilisés dans les piles. Ce document explique deux séquences d'essai. La première séquence fait appel à la voltampérométrie cyclique potentiostatique (CV) alors que la seconde opère par spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE).

La façon dont les dispositifs à faible impédance, comme les piles à combustible et les piles et batteries, sont connectés à une charge influence leurs performances. Ce document présente une comparaison des résultats de la spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE) appliquée à une batterie Li-ion du commerce. Différentes mesures SIE ont été effectuées en modifiant la façon de connecter la batterie au potentiostat.

La conductivité protonique des membranes faites d'un matériau conducteur de protons est une grandeur qu'il est essentiel de déterminer. Cette Application Note présente, à titre d'exemple, les résultats d'une étude de la σDC(T) déterminée par spectroscopie d'impédance pour un nouveau conducteur protonique solide à l'état sec.

Cette Application Note explique le dispositif permettant d'effectuer une SIE et présente les différents types de connexions dans la cellule électrochimique et les paramétrages des appareils.

Here, the most common circuit elements for EIS are introduced which may be assembled in different configurations to obtain equivalent circuits used for data analysis.

L'Application Note AN-EIS-004 sur les modèles de circuits équivalents a donné un aperçu des différents éléments de circuits utilisés pour créer un modèle de circuit équivalent. Après avoir identifié un modèle adapté au système à analyser, l'étape suivante de l'analyse des données consiste à évaluer les paramètres du modèle. Ceci est réalisé par régression non linéaire du modèle jusqu'à obtenir les données. La plupart des systèmes d'impédance sont dotés d'un programme d'ajustement aux données. Cette Application Note présente la façon d'ajuster les données à l'aide de NOVA.

Cette Application Note décrit l'avantage d'un enregistrement des données brutes de la période de temps pour chaque fréquence individuelle durant une mesure d'impédance électrochimique.

La spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE) est une puissante technique capable de fournir des informations sur les processus se produisant sur l'interface électrode-électrolyte. Les données collectées par SIE sont modélisées avec un circuit électrique équivalent approprié. La procédure d’ajustement modifie les valeurs des paramètres jusqu’à ce que la fonction mathématique corresponde aux données expérimentales avec une certaines marge d’erreur. Cette Application Note donne quelques suggestions afin d'obtenir des paramètres initiaux acceptables et d'effectuer un ajustement précis.

Dans cette Application Note, une combinaison de PGSTAT et charge électronique est utilisée pour effectuer une spectroscopie d'impédance électrochimique sur une pile à combustible fonctionnant à courant élevé.

Electrochemical Raman (EC-Raman) spectroscopy enhances comprehension of energy storage devices by tracking physicochemical changes. This note details EC-Raman findings during nickel-metal hydride (NiMH) battery charge and discharge simulations.

Détermination de l'hexafluorophosphate dans un liquide ionique BMIHFP (1-Butyl-3-Methylimidazolium-Hexafluorophosphat, >97%) en utilisant la chromatographie anionique avec détection de conductivité après suppression chimique.

Lithium-ion (Li-ion) battery electrolyte quality is essential for performance, stability, and safety reasons. Ion chromatography is an accurate method for electrolyte analysis.

Le marché des batteries lithium-ion ne cesse de croître en raison de l'énorme demande de produits de consommation alimentés par des batteries. Les "NCM", un mélange d'oxydes de nickel, de cobalt et de manganèse, suscitent un intérêt croissant en tant que matériaux de cathode, remplaçant les composés traditionnels tels que les oxydes de cobalt.L'analyse de la qualité des matériaux après frittage ou des batteries recyclées peut être réalisée par titrage, comme le montre cette note d'application. Une analyse entièrement automatisée des métaux correspondants peut être réalisée avec OMNIS et son équipement de pipetage.

La valeur du pH dans le noir de carbone, un additif essentiel dans les batteries lithium-ion modernes, est analysée de manière précise et fiable dans cette note d'application en utilisant le pH-mètre 913 équipé d'un Unitrode easyClean conformément à l'ASTM D1512 ainsi qu'à l'ISO 787-9 et au GB/T 1717-1986.

Lithium iron phosphate batteries offer users safety and durability. Polarographic speciation evaluates Fe(II) and Fe(III) in cathode material, useful for several tests.

La commercialisation des batteries Li-ion en 1991 a été le couronnement de travaux approfondis en recherche et développement menés par des scientifiques et des ingénieurs du monde entier au cours des décennies précédentes. Le développement des batteries Li-ion et des autres piles rechargeables alternatives s'est poursuivi jusqu'à aujourd'hui. Alors que le monde s'oriente rapidement vers une nouvelle ère définie par les technologies vertes, des initiatives en R&D plus pratiques et plus pertinentes s'imposent pour faire face à la hausse de la demande en systèmes de stockage de l'énergie, notamment de la part de l'industrie automobile. Ce livre blanc présente les principes fondamentaux de la technologie de la batterie Li-ion et guide le lecteur à travers les techniques et terminologies se rapportant à la recherche sur la batterie Li-ion.