电池研究，生产和QC中的滴定

在这次采访中，Mettler-Toledo GmbH的营销经理Simon Taylor讨论了电池研究，生产和QC如何通过滴定来改善。

甚至在过去的二十年中，电池技术迅速增长，请概述您如何看到电池行业已开发和这一进展对现代社会的重要性。

在研究这次面试时，我学到了一个令人惊讶的事实，即美国 - 托马斯·达文波 - 在1835年建造了第一辆电动车（EV）！到1900年，欧洲和美国的EVS是司空见惯的，商业和消费者EVS代表道路上所有车辆的三分之一（虽然非常缓慢）。亨利福特通过引入大规模生产的气体供电的福特模型T.带来了EV的消亡。

在2020年，情况无法进一步来自这些开拓日。EV销售额仅占所有轻型车辆销售的百分之几，但它们的高调人气，现代清洁图像和改变清洁空气规定 - 特别是在欧洲 - 导致持续，加速，高双层增长。

我相信市场的一个关键变化是在许多中国主要城市的决定，在2016年到2016年禁止所有气体动力的“踏板车”，以减少空气污染。气动摩托车被认为是车辆，需要更严格的规定 - 包括驾驶执照 - 这限制了公众的可用性。

中国的电动滑板车销售额占全球市场的80％以上，肯定在锂离子电池（LIB）市场方面的快速创新。Panasonic Sanyo（JP）等主要公司，CATL（现代Amperex Technology Co.Lte Cn CN），LG Chem Ltd（KR），比亚迪（HK / CN），三星（KR）和SK Innovation（KR）已经执行，或者正在计划，全球扩张来自亚太地区，以满足全球需求。

作为Elon Musk和Tesla（美国）等行业先驱，以及北北AB（瑞典）的最近的高调新的初创企业正在提高锂离子技术的轮廓，可能将这些百分点带到2030点到2030％到50％。

许多国家现在计划禁止燃气汽车销售“推动”需要绿色车辆的需求，这也是我希望在绿色化学中突飞地延续，为许多市场细分和相关行业进行清洁，更亮的未来。

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请概述滴定在整个研究，生产和质量控制的电池行业中的使用方式。

通过与客户交谈，很明显滴定是确保产品质量所需的最关键分析之一。

Karl Fischer滴定用于测试从浆料开始的特定水含量，经过阳极，阴极，隔膜和电解质材料。亚博网站下载对特定水含量的控制和测定对于确保稳定，安全和持久的电池至关重要。

有关更多信息，您可以阅读我们的白皮书（测试H2O和HF的锂电池组件（MT.com））

梅特勒托莱多在滴定中提供什么来支持电池行业？

我们的滴定剂系列包括Karl Fischer滴定剂，电位量（酸/碱），复杂，氧化还原和温度滴定剂。对于高吞吐量要求，我们拥有我们的inmotion自动进样器，适用于Karl Fischer滴定和其他应用领域。

我们的inmotion Karl Fisher烤箱自动进样器与C30S Coulometric Tiperator相结合的是一个用于高吞吐量卡尔捕捞炉测定的行业领先的解决方案。

对于那些需要软件解决方案的客户来说，我们的Labx软件可以简单地控制所有我们的滴定设备，以及梅特勒 - 托利多的平衡，pH，紫外线/可见分光光度计和密度和折射率系统的轻松集成，所有平台都在一个平台上。app亚博体育Labx很容易集成到任何生产或实验室系统中，以确保SOP遵守并满足数据处理要求。

如何是梅特勒托利多产品用于新化合物用于电池生产的研究？

虽然在早期研究中使用的LIBS生产中使用的许多相同的滴定分析是相关的，但它们不太常规地进行。我突出了来自梅特勒托莱多其他地区的一些解决方案，这对您的研发读者更相关

研发自动化学

我们的自动反应堆和原位分析产品显着提高了化学过程开发周期，电池行业的具体示例是：

• 用粒子尺寸跟踪碳结晶和结晶和沉淀，用粒子和易观察器
• 改善氧化硅合成，并监测具有原位反应分析，反应和反应合成工作站Easymax的电解质溶液的反应过程。
• 用RC1MX测量筛选，工艺开发和过程安全性的反应量热法

材料表征

• 电极（阳极和阴极）材料的热稳定性研究亚博网站下载
• 渗透性，收缩和分离材料的崩溃亚博网站下载
• 电解溶液中碳酸盐的组成和含量测定

此外，通过凝视热分析软件来管理和控制材料的完整调查 - 从样品管理和测量来解释和验证结果亚博网站下载。在软件中，所有测量方法，测量数据和校准数据以及结果的评估都存储在具有日期和时间戳的安全数据库中。因此，它们始终是可追溯的。不可能通过事故删除或更改数据。

有关热分析的更多信息可以在此找到：www.mt.com/ta -daties.

微量称重和微型配方

R＆D的许多早期电池配方用手，通常在手套箱中或在减压或惰性气体环境下的称重柜中称重。这种条件有助于在实验研究配方中保持电池材料的完整性。亚博网站下载

Mettler Toledo提供微量步伐，可将样品精确称量为小于1mg，并在氮气和氩气氛下进行，并在减压条件下进行。

通过可重新定位终端的各种配件，到具有全软件控制的外部和脚踏开关，称重手套箱中的难度样本比以往任何时候都更容易。

为什么锂离子电池等电池非常重要，在生产后存在低水平的水？Karl Fischer滴定如何用于帮助监测电池中的水位？

水基本上是毒性的。六氟磷酸锂（LiPF_6.）是在电解质中使用的最先进的电解质盐，但具有其缺点：即，它不稳定的抵抗水解。电解质中的水痕量导致形成氢氟酸（HF），这会降低电极并降低电池的容量。

挑战是控制生产中的水量，并产生准确和可重复的分析方法，可以在无水条件下测量水量低至50ppm的水量。

在电池质量控制过程中用滴定检查哪些化合物是质量的？

金属含量分析是锂电池性能的重要指标，无论磷酸铁锂，钴酸锂，或三元镍 - 钴 - 氯化物，金属含量是必须检查的项目。

由于电化学性质随着三元材料中的镍，钴和锰的比例而变化，因此金属含量与锂 - 或三元金属之间的比率 - 极大地影响生产。亚博网站下载

虽然ICP-MS.主要用于单金属含量测定，滴定是分析恒定金属含量的选择方法。三元金属，单含量和三元金属的比例的特征可以通过复杂的滴定和氧化还原滴定方法获得。类似地，可以通过氧化还原滴定在样品中滴定磷酸铁锂的总铁含量。

存在几种应用，即氢氟酸（HF）的测定，提及，碘吸收和碱含量的测定。

许多生产要求包括电池材料中的氢氧化锂和碳酸锂的控制规范。用水萃取样品后，碳酸锂和氢氧化锂溶解在水中，过滤，并通过酸碱滴定滴定两个碱基。

附加参数任选地包括通过pH或UV / VIS分光光度法测定氯化物含量，测量溶液的pH和导电性，以及电解质的直接密度测量。

请展示Mettler Toledo如何帮助电池制造商在其生产过程中。

特定的例子很难找到，因为我们拥有这样一种多方面的仪表组合，不仅覆盖了实验室应用，而且还有工业应用，如称重，填充和包装，以及过程控制。

我们的仪表组合包括

• 研发期间材料的表征：热机械分析，热重分析亚博网站下载和差示扫描量热法。
• 卤素水分分析仪，用于快速损失浆料的干燥分析
• Karl Fischer滴定剂在阳极，阴极，分离器和电解质中的特定水测定。亚博网站下载
• 用于分析金属，氢氟酸和金属碳酸盐的滴定剂
• 精确和分析余额，用于准确和可重复称重
• ph米，传感器和实验室的解决方案。
• 密度计以计算电解质分析的溶质含量密度曲线
• 称重自动化用于填充站，并检查称量以确保100％产品控制。
• 用于过程中的化学反应，前体制造和监测LiOH聚合的传感器。
• 台面流程的台式秤，地板秤和车辆称重平台。

这款广泛的投资组合将梅特勒 - 托利多放在一个独特的情况下，我们可以优化客户的许多流程，简化数据流，以及通过我们的全球服务提供，确保最大的正常运行时间。

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梅特勒 - 托利多滴定产品系列的未来持有什么？

每天我们都有数百名专家与客户谈论一个非常广泛的应用程序;我们的应用程序库始终使用新的应用笔记更新，电池分析也是如此。在过去的3个月里，我们发表了两个指南和许多新的应用笔记，了解了这次采访中提到的所有技术。

滴定技术在我们所有人中都有多种，而是应用程序和工作流程可能性 - 例如自动化，数据解决方案和改进的用户安全 - 在今天的现代实验室中迅速变化。

读者在哪里可以找到更多信息？

一个伟大的起点是我们的新页面，专用于电池分析：锂离子电池生产我梅特勒 - 托莱多（MT.com）

关于Simon Taylor.

Simon加入Mettler-Toledo UK Ltd. 2011年作为英国的销售专家，2012年搬到瑞士致力于全球分析余额产品经理。2017年，西蒙向梅特勒托利多分析迈向牵引产品营销和管理团队。

西蒙在分析化学方面拥有20多年的经验，从辉瑞的QC化学家，三明治，科学仪器销售，现在在梅特勒托利多开发领先的分析仪器解决方案。