Enerji depolama ve dönüştürme

Yüksek enerji yoğunluğu süperkapasitörleri

Süperkapasitörler (ultrakapasitörler, elektrokimyasal kapasitörler ya da çift-katmanlı kapasitörler olarak da bilinir) kısa sürelerde, şarjı depolayan ve de-şarj eden ve yüksek güç yoğunlukları sağlayan elektrokimyasal cihazlardır.Elektrik enerjisini verimli bir biçimde depolama ve çok hızlı bir şekilde dağıtma özellikleri, onları kısa zamanlı yedek güç ve yüksek güç ihtiyaçlarının önemli olduğu aplikasyonlar için en ideal seçenek yapmaktadır.

UCLA California Nano System Instute’de özel nanomateryalleri kullanan araştırmacılar “LSG-manganez kapasitörleri”ni hazırlamıştır. Bu kapasitörler, kurşun asit batarya kadar elektrik yükü depoluyor "ve" yine saniyeler içinde şarj edilebiliyor ve piyasada mevcut süperkapasitörlerin kapasitesinin yaklaşık altı katı kadarını biriktirebiliyorlar "

> LSG-manganez kapasitörleri hakkında daha fazla bilgi alın

Analiz için elektrokimyasal enstrümantasyon

Bu tarz süperkapasitörlerin geliştirilmesi zorlayıcı elektrokimyasal analiz gerektirmektedir. Metrohm Autolab bu tür analizler için uygun sistemler sunmaktadır.

> Metrohm Autolab ile elektrokimyasal analizler hakkında daha fazla bilgi alın

İyon kromatografi kullanarak anyon ve katyon analizi

Lityum-iyon (Li-ion) piller taşınabilir ve mobil aplikasyonlardaki en önemli depolama teknolojisidir. Sadece yüksek gerilim hücre seviyeleri ve esnek deşarj zamanı bakımından değil, aynı zamanda ağılık enerjisi yoğunluğu bakımından da üstün özelliklere sahiptir. Li-iyon pillerinin optimizasyonu ve geliştirilmesinde en çok ilgilenilen özelliklerden biri de lityum, florür ve hekzaflorofosfat gibi elektolitte ya da eluatlarda bulunan farklı maddelerdir.

İyon kromatografi ile, çeşitli inorganik ve organik anyon ve katyonların paralel ya da geniş konsantrasyon aralıklarında tayini mümkündür. Gereken her türlü numune hazırlama adımları (elüsyon, seyreltme, filtrasyon) Metrohm Inline Sample Preparation (“MISP”) teknikleri ile otomatikleştirilebilir. Aşağıdaki iyonlar tayin edilebilir:

  • Eluatlardaki florür, hekzafluorofosfat, tetrafloroborat ve lityum
  • Elektrolit sıvılarında florür, hekzaflorofosfat ve lityum

Karşıdan Yüklemeler

Li-iyon pillerinde su

Pil elektroliti anhidrit aprotik solventler ve lityum tuzlarının karışımından oluşur. Lityum iyon pilleri tamamen sudan arınmış olmalıdır (<20 mg/L), çünkü su iletken tuzla tepkimeye girer, (hidroflorik asidi oluşturmak için LiPF6, örneğinde olduğu gibi)

Elektrolitteki su içeriği, Karl Fischer kulometrisi ve fırın metodu kullanılarak tayin edilir. Bunun yerine, dozajlama üniteleriyle manuel ya da otomatik enjeksiyon da uygulanabilmektedir. Elektrolitin yanında, su da tüm Li-iyon pil parçalarında- kaplanmış anot ve katot folyolarında ve elektrod kaplama hazırlık aşamalarında kullanılmış ham maddelerden ve elektrolitlerden- tayin edilebilmektedir.

> Karl Fischer titrasyonu hakkında daha fazla bilgi alın

Elektrokimyasal karakterizasyon …

… bataryalarda, elektrot materyallerinde ve elektrolitlerde

Günümüzde çok sayıda ikincil pil türü bulunmaktadır. Bu grup örneğin, dünyanın en çok kullanılan pil türünü, kurşun asidi, ya da gelişmekte olan çok sayıdaki teknolojilerin yanı sıra NiCd/NiMH, lityum-iyon, metal-hava, sodyum-sülfür ve sodyum-nikel bataryaları içermektedir. Pillerin toplam güç çıktısında kullanılan anot katot maddeleri ve elektrolitlerin özellikleri belirleyicidir. Elektrokimyasal metotlar aşağıdakiler için uygundur:

  • Akım/gerilim özelliklerinin belirlenmesinde
  • Pillerin kutup değiştirme (şarj etme) testlerinde
  • Elektrokimyasal empedans spektroskopisini kullanarak eskime etkilerini belirleme
  • Deşarj ve şarj döngülerini kaydetmede
  • Pil kapasitesinin belirlenmesi
  • Elektrolit direnci ve şarj transferi direncinin ölçülmesinde (elektrot tepkimesi)
  • Puls güç oranının / yüksek akım kapasitesinin belirlenmesi
Metrohm Autolab cihazları, anot ve katot materyalleri, separatörler, elektrolitler, sınır katmanlar gibi pil materyallerinin gelişimi ve karakterizasyonu ve Fe (II) ile Fe (III)’ün lityum demir fosfatta tayini için idealdir.

Karşıdan Yüklemeler

… süperkapasitörler

Süperkapasitörün performansı, kapasitesi (uygulanan potansiyele göre değişiklik göstermektedir) ve eşdeğer seri direnç (ESR) ölçülerek belirlenmektedir. Bu parametreler, süperkapasitörü sabit bir akımda şarj ederek ve potansiyel sonucu (kronopotansiyometri) izleyip potansiyel pulsu uygulayarak akım değerini izleyerek (kronoamperometri), ya da elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ile ölçülmektedir. Ölçmek istediğiniz şey ne olursa olsun, Metrohm Autolab daima uygun bir seçenek sunmaktadır.

Karşıdan Yüklemeler

… yakıt hücreleri

Yakıt hücreleri, hidrojen ya da metanı oksitleyerek elektrik üreten enerji depolama sistemleri olarak bilinmektedir. Isı makinelerinden daha yüksek verimde çalışır ve hiç karbondioksit üretmez. Yakıt hücreleri, kimyasal reaksiyonu devam ettirmek için devamlı yakıt kaynağı gerektirmesi bakımından pillerden ayrılmaktadır. Yakıt sağlandığı sürece, yakıt hücreleri de elektrik üretmeye devam eder.

Alkalin (AFC), polimer elektrolit membranı (PEMFC), direkt metanol (DMFC), fosforik asit (PAFC), erimiş karbonat (MCFC), ya da katı oksit (SOFC) yakıt pilleri gibi yakıt hücrelerinin farklı türleri mevcuttur.

Yakıt hücrelerinin karakterizasyonu, elektrokimyasal empedans spektroskopisini (EIS) ve bunun yanı sıra optimum çalışma koşullarına işaret eden hücrenin polarizasyon ve güç yoğunluğu eğrilerini içerir.

Karşıdan Yüklemeler

Müşterilerimizin görüşleri

""Metrohm enstrümanlarını son 10 yıldır kullanmaktayız, şimdiye kadar herhangi bir problemle karşılaşmadık.""

Prof. S. Basu, Kimya Mühendisliği Bölümü, Indian Institute of Technology,Delhi