pCAM 生成物の組成、純度、プロセス管理の試験ソリューション
カソードまたは前駆体カソード活物質（pCAM）の化学組成とその機械的構造は、電池の安全性、寿命、エネルギー密度を左右します。pCAM をカソードに塗布する前に、その材料として用いる化学物質、結合剤、導電粉末、およびスラリー溶媒や、最終的な pCAM 生成物の不純物試験を行うことで、電池の品質を確保することができます。
濃縮金属塩溶液中の微量不純物の測定は複雑なため、高機能な機器や専門知識が必要になります。
カソードケミストリとして、リン酸鉄リチウム（LFP）、リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物（NMC）、リチウムニッケルアルミニウム酸化物（NCA）、リチウムコバルト酸化物（LCO）などが一般的に使用されています。カソードは、pCAM スラリーをアルミ箔などのカソード基板に塗布することにより作られます。スラリーは、粉末 pCAM と、スチレンブタジエンゴム（SBR）またはフッ化ポリビニリデン（PVDF）結合剤と導電粉末（グラファイト）を n-メチルピロリドン（NMP）溶媒に分散させることにより生成されます。
一般に、pCAM スラリーの分散は、ガスの巻き込みを防ぐため真空下で行われます。その後、アルミ箔は加熱と乾燥によって NMP 溶媒が除去され、巻き取られます。NMP 溶媒は回収して再利用できますが、その場合は、プロセスへの不純物の混入がないことを試験によって確認する必要があります。次に、カソードは適切なサイズに切断されます。セルの作成前にカソードを真空加熱することにより、残留水分が除去されます。その後、セルは真空下でドライパックされます。
| 試験/処理要件 | 推奨される分析法/機器 |
| 材料として用いる化学物質の同定および純度の確認 | ICP-OES、ICP-MS、FTIR |
| 生産プロセス中の不純物のモニタリング | ICP-OES、ICP-MS、FTIR |
| 基材の混合 | ロータリポンプ、ルーツポンプ |
| 集電体のコーティング | ディフュージョンポンプ |
| 積層リチウムイオン電極の真空乾燥 | ドライスクロールポンプ |
一から始める必要はありません。アジレントでは、LFP カソードの不純物分析のための完全な標準操作手順書（SOP）をご用意しています（GB/T 30835-2014 のメソッドにもとづく）。この SOP は Word 形式で提供され、コピーしてお客様のテンプレートに貼り付ければ完成です。SOP のサンプルをこちらでご覧いただけます。
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