燃料电池和电池发展:将铅酸电池和锂离子电池甩在后面

在这次采访中，Azom谈到Martin Thomas，Anton Paar Quantatec领导科学家关于燃料电池和电池研究以及Anton Paar如何在所述研究中发挥作用

你能简要介绍一下Anton Paar和你的工作吗?

安东·帕尔成立于1922年，当时是一个锁匠作坊。今天，超过3400名员工在110个国家开发、生产和销售高精度的实验室仪器和过程测量系统，并提供定制的自动化和机器人解决方案。今天，Anton Paar在密度和浓度的测量，溶解二氧化碳的测定，以及流变仪和粘度仪领域是世界市场的领导者。我是Anton Paar QuantaTec的首席科学家——Anton Paar的多孔材料表征单元。亚博网站下载我为客户提供相关和专家级的科学教育和支持，并与安东帕的各个部门合作，如研发和产品专家。

活性成分的物理化学性质对燃料电池性能有何重要影响?

燃料电池 在这种情况下，必须与氢气等氢气等能量的燃料进行反应，例如来自空气的氧气。为了在没有实际燃烧它们的情况下，使用其活性表面积确定催化剂在给定的封装尺寸中以给定的时间内催化催化催化剂。并且这种特殊类型的燃料电池中的气体扩散层必须对气体具有最佳的渗透性而不会随着该反应的产物而水的渗透性。因此，粒度和密度等性质决定了这些材料如何与薄膜中的导电碳一起铺设，希望具有正确的孔径分布和孔隙率，同时保持可接近的表面积。亚博网站下载

Anton Paar如何有助于确定活性组分的物理化学性质？

对于燃料电池和电池，Anton Paar具有独特的产品组合，包括适用于研发和制造质量的产品。这影响了原材料生产负责的人，例如锂金属氧化物和隔膜，以及负责各种制造步骤的那些亚博网站下载，如浆料制备，涂布，干燥和压延。对于这些目的，我们的产品可以确定表面积，粒度，密度，孔隙率，孔径，亲水性/脂肪度和Zeta电位，用于浆料稳定性和膜表面电荷，均匀的表面粗糙度和涂覆的箔的耐刮擦性。

这与实现最高质量的锂离子电池有何不同?

基本上都是一样的。可以存储的电荷量和电荷多快电子可以移动的细胞,并在细胞离子,与真正的和骨骼密度直接相关的组件,粒子大小和填料密度,和表面积,别忘了这是所有的行动,这是电极固体和电解质之间发生的电子和离子交换。确保只有符合规格的材料进入电池制造过程，以保证最终产品的质量，当各种制造亚博网站下载步骤运行时，他们应该。

哪个Anton Paar产品是锂离子电池研究的理想选择？

Autosorb iQ是一个气体吸附分析仪，可以处理所有类型的电池粉末，从非常低的表面积到非常高的表面积，甚至可以与水蒸气吸附能力也。NOVAtouch是一款高通量气体吸附分析仪，适合筛选大量的样品，这些样品的表面积不低，需要使用氪气体(对于这一点，Autosorb iQ是理想的)。超yc 5000气体比重计满足真实和骨骼密度的要求，包括PowderProtect设计功能，以消除细粉的洗脱进入仪器，并内置Peltier温度控制。粉末和粉末混合物的Tap密度很容易表征，这是一个理想的后续粒度分布的粉末做的PSA激光衍射分析仪，可以运行与干燥粉末或粉末悬浮在合适的液体，和/或Litesizer仪器用于纳米范围内的粒子，它也可以产生重要的ζ电位yabo214值，对理解粒子在液体中的分散行为至关重要。通过了解孔隙仪3G毛细管流量仪测得的孔径分布和超过表面电位分析仪测得的表面电荷特性，可以优化分离器的设计。

在铅酸电池中使用传统浓度测量方法的缺点是什么？

使用常规方式测量硫酸的浓度。他们可能是众所周知的但有一个大问题：从比例中读取错误的测量读数。它与数字液流量计（Anton Paar）的手持密度计不是准确的。此外，无法以可靠和故障安全的方式记录读数的选项。需要手动温度校正以获得正确的测量读数。

数字液压仪如何克服这些问题？

来自Anton Paar的数字湿度计提供高精度和可重复性。读数在仪器上以数字显示，并且可以通过无接触式接口简单地传输到计算机，该接口最能支持测量的可追溯性。通过仪器中的储存温度校正表，提供精确的测量结果，并且不需要校正，消除了用户的额外步骤。

安东斯巴诗产品如何优于市场上的其他产品？

位于Graz的总部、8个其他生产子公司和全球32个销售子公司之间的3400多名员工确保了Anton Paar产品不负盛名。安东帕的核心竞争力——高精度生产——以及与科学界的密切联系，构成了安东帕仪器质量的基础。该产品以三年保修为标准，并由全球服务团队、产品和应用专家网络提供支持。

在电池研究领域与Anton Paar合作的额外好处是什么?

Anton Paar提供了一系列独特的产品，不仅仅是我之前提到的那些。因此，如果一个特定的电池研究计划有更广泛的方面，Anton Paar有解决流变性，粘度，表面形貌-通过AFM -结构研究SAXS和x射线衍射配件等。安东帕产品的应用不仅仅局限于锂离子，但也有更传统的铅酸二次电池，一次电池，甚至超级电容器。

你认为电池和燃料电池行业未来的发展方向是什么?你认为未来会有什么趋势和发展吗?

继续推动电池发展的挑战是能量密度，包括重量(例如，更小的质量意味着更好的电动汽车续航里程)和体积(例如，更多的内容流在一个舒适大小的手机上)。硅和镍等亚博网站下载新材料将得到越来越多的使用，减少对锂和钴的依赖，再加上在无铅酸领域对电池材料的回收利用能力的提高……铅酸电池已经被有效地回收了。隔膜效率和热性能对电池安全至关重要，这一部件将会得到进一步改进。燃料电池在重型汽车领域似乎具有更强的生存能力，在重型汽车领域，燃料消耗的重量增加了续航里程，加上在路上相对快速的加油……当然，基础设施落后于电动充电站!

的研究人员

Martin Thomas博士在多孔材料和粉末的表征方面有超过37年的工业经验，他的博士学位(英国伯明翰大学)与氢氧化镍电极(镍镉电池的一半)有关。亚博网站下载在1991年加入Quantachrome Instruments(现Anton Paar QuantaTec)之前，他曾在Cookson group(现Vesuvius plc)担任研究研究员，然后在ICI的Catalyst Research center(现Johnson Matthey facility)担任首席研究官。他是八项已发表的与多孔材料及其表征相关的专利的共同发明人，也是“多孔固体和粉末的表征:表面积，孔隙度和密度，S. Lowell, J亚博网站下载. Shields, M.A. Thomas & M. Thommes”的合著者，由施普林格出版。