배터리

Introduction

Bettersize: 배터리 기술 개발 지원

에너지 변환과 저장의 효율성은 인류 역사에서 계속해서 중요한 도전 과제로 남아왔습니다. 잘 알려진 리튬 이온 배터리 기술부터, 나트륨 이온, 그래핀 기반 배터리와 같은 새로운 기술까지, 이러한 에너지 저장 솔루션은 다양한 분야에서 점점 더 신뢰를 얻고 있습니다. 전기차, 전력망의 피크 및 밸리 관리, 재생 가능 에너지 저장 시스템 모두 배터리 연구, 개발, 생산의 지속적인 발전에 의존하고 있습니다.

효율적이고 고성능의 배터리 기술 개발 지원

Bettersize는 고객이 효율적이고 고성능의 재활용 가능한 배터리 기술을 개발할 수 있도록 지원하는 데 전념하고 있습니다. 이 과정은 배터리를 사용하는 재생 가능 에너지 저장 솔루션으로의 원활한 전환을 돕는 것까지 포함됩니다. 우리는 리튬 이온, 나트륨 이온, 리튬-황, 아연-공기, 그래핀 기반 배터리 등 다양한 배터리 기술의 전 개발 단계에 걸쳐 적용 가능한 포괄적인 분석 솔루션을 제공합니다.

배터리 성능 최적화를 위한 입자 분석

Bettersize의 분석 도구는 배터리 성능에 중요한 영향을 미치는 입자 재료 분석을 단순화하고 가속화합니다. 전극 재료와 슬러리 같은 핵심 요소를 이해함으로써 배터리 개발의 여러 측면을 최적화하고, 이러한 조정의 영향을 신속하게 확인하여 최상의 배터리 성능을 달성할 수 있습니다.

입자 크기 분석 솔루션

전극 재료의 입자 크기는 배터리 성능에 중요한 영향을 미칩니다. 출력 전력, 내부 저항, 사이클 수명 및 에너지 밀도 등 주요 지표에 영향을 줍니다. 리튬 기반 배터리 전극은 전극 수집체에 이러한 입자들이 포함된 슬러리를 코팅하여 형성됩니다. 입자 크기는 특정 표면적에 영향을 미치며, 이는 전극 반응 효율성에 영향을 줍니다. 또한 입자 크기는 전극 근처에서 이온 이동 효율에 영향을 미쳐 내부 저항에 영향을 줍니다. 배터리 사이클 중 입자 크기의 변화는 용량 감소 및 노화를 초래할 수 있습니다.

따라서 입자 크기 측정은 새로운 배터리 개발, 성능 최적화 및 생산에 있어 매우 중요합니다. Bettersizer 시리즈 입자 크기 분석기는 레이저 회절 기술을 활용하여 양극 및 음극 재료의 입자 크기를 정확하고 간단하게 측정할 수 있는 방법을 제공합니다. 일부 산업 표준에서는 리튬 배터리 재료의 최대 입자 크기(D100)를 명시하기도 합니다. Bettersizer S3 Plus는 Bettersize의 혁신적인 레이저 회절-이미지 결합 입자 크기 테스트 방법을 사용하여 큰 입자에 대해서도 정확하고 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다. 이 높은 감도는 과도한 크기의 입자에 의한 품질 문제를 예방하는 데 도움을 줍니다.

입자 형태 분석 솔루션

배터리 전극 재료의 입자 형태는 성능에 중요한 역할을 합니다. 입자 형태는 안전성, 수명, 에너지 밀도 및 출력 전력에 영향을 미칩니다. 형태는 전극 슬러리의 유동 거동(점도)에 영향을 미칩니다. 동일한 재료 유형과 농도에서 불규칙한 입자들은 둥근 입자들보다 점도가 더 높습니다. 이는 전극 코팅이 고르지 않게 되어 배터리의 안전성과 수명이 저하될 수 있습니다. 또한, 입자 형태는 전극 코팅의 포장 밀도와 다공성에 영향을 미쳐, 배터리의 에너지 밀도 및 충방전 효율에 영향을 미칩니다.

따라서 입자 형태의 분석과 최적화는 고성능 배터리를 얻는 데 매우 중요합니다. Bettersize의 BeVision 이미지 입자 크기 및 형태 분석기는 통계적으로 유의미한 입자 집단의 크기와 형태를 빠르게 분석하여 배터리 재료와 가공 최적화에 필요한 중요한 정보를 제공합니다.

입자 밀도 분석 솔루션

전극 재료의 실제 밀도와 분말 밀도는 배터리의 에너지 밀도에 직접적인 영향을 미칩니다. 리튬 배터리의 경우, 전극 재료의 밀도를 최대화하는 것이 중요한데, 이는 고용량 에너지 밀도를 달성하는 데 필수적입니다. 밀도가 높은 전극 재료는 고속 충전 및 방전 중에도 더 좋은 용량과 전력을 유지할 수 있어 용량 감소 속도를 늦출 수 있습니다. BetterPyc 380 피크노미터는 분말 및 슬러리 형태의 전극 재료의 실제 밀도를 정확하게 측정합니다. 또한 PowderPro A1 자동 분말 특성 분석기와 BeDensi T Pro 탭 밀도 분석기는 재료의 탭 밀도를 분석할 수 있습니다.

슬러리 안정성 분석 솔루션

전극 슬러리의 안정성은 배터리 생산에서 중요한 역할을 합니다. 안정적인 슬러리는 전극판 생산을 용이하게 하여 배터리 품질을 높이고 일관성 있는 품질을 보장합니다. 슬러리는 전극 재료, 전도성 첨가제(예: 탄소, 그래핀), 바인더 및 용매 등 여러 구성 요소로 이루어져 있습니다. 슬러리의 안정성은 전극 코팅의 품질과 생산 방법에 영향을 미칩니다.

슬러리에서 입자 응집은 제타 전위에 의해 결정됩니다. 제타 전위가 높은 입자는 서로 반발하여 안정적인 분산을 형성하고, 제타 전위가 낮은 입자는 응집하여 고르지 않은 코팅을 유발하고 배터리 성능을 저하시킵니다. 제타 전위는 또한 전극 재료와 슬러리 간의 상호작용에 영향을 미칩니다.

BeNano 나노 입자 크기 및 제타 전위 분석기는 전극 재료의 제타 전위를 모니터링하고 최적화하여 고품질의 전극 코팅을 보장합니다. 이 분석기는 뛰어난 정확도, 반복성 및 일관성을 제공합니다.

Bettersize의 포괄적인 분석 도구를 활용하면 배터리 재료를 최적화하고, 제조 공정을 개선하며, 고성능의 내구성 있는 효율적인 배터리를 개발할 수 있습니다.

Citations

Bettersizer 2600

Functional redundancy as an indicator for evaluating functional diversity of macrobenthos under the mussel raft farm near Gouqi Island

DOI: 10.1016/j.aquaculture.2023.740024 Read Article

Zhejiang Ocean University | 2024

Biological traits analysis (BTA) helps to evaluate the effects of different environmental variables on the traits-based functional composition of macrobenthos. However, research on functional traits of macrobenthos under mussel farming is limited. We investigated the spatial and temporal response of the benthic system in terms of taxonomic and functional diversity to environmental variables of farming and natural stressors resulting from suspended mussel farming near Gouqi Island of eastern China Sea. The functional traits of macrobenthic assemblages under mussel farming were characterized by “medium adult body size”, “vermiform body form”, “high flexibility”, “infauna”, “semi-motile”, “gonochoristic”, “surface deposit-feeders”, “carnivores”, “semi-motile burrowers”, and “tube-dwellers”. Functional redundancy was stable in response to mussel farming stresses among seasons, whereas species diversity showed efficient to evaluate natural variables. Functional diversity was significantly affected by farming stressors rather than natural variables, Further analysis using multivariate methods together with continuous monitoring were highlighted to evaluate the impacts of mussel farming. Our results reinforce the importance of macrobenthic species and functional traits analysis to evaluate human stresses driven impacts in offshore ecosystems. By analysing the environmental variables with different sources, independently, we concluded the main effects of human pressures on macrobenthic community. Such distinction could be particularly effective to isolate variable environmental descriptors and evaluate their effects on functional diversity, making the current approach promising for the evaluation of ecological effects of anthropogenic stressors in aquaculture areas.

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Bettersizer 2600

Degradation characteristics and utilization strategies of a covalent bonded resin-based solid amine during capturing CO₂ from flue gas

DOI: 10.1016/j.seppur.2023.125621 Read Article

China University of Petroleum | 2024

In this study, various types of degradation as well as attrition which are possibly encountered in a circulating fluidized bed temperature swing adsorption (CFB-TSA) process, were conducted experimentally to evaluate the stability of a resin-based solid amine sorbent. Other characterizations methods, such as elemental analysis (EA), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) etc. were applied to further reveal the degradation mechanisms. The results showed that thermal degradation occurs from 140–160 °C due to the decomposition of amine group. The CO₂-induced degradation occurs from a higher temperature of 160–180 °C accompanied by the production of urea. Hydrothermal stability is good below 130 °C, but the ionic impurities in steam crystalized on particle surface can accelerate the degradation. Oxidative degradation is the most harmful, which starts at a lower temperature of 70–80 °C with the formation of aldehyde. The existence of H₂O in atmosphere can alleviate the oxidative and CO₂-induced degradations. The employed sorbent has a very low attrition index of 0.05, which is 1–2 orders lower than typical commercial fluidized bed catalysts. Based on the results of stability evaluation, some design suggestions for proper utilization of this sorbent or other similar resin-based sorbents have been provided in an industrial CFB-TSA process.

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Bettersizer 2600

De-branching of starch molecules enhanced the complexation with chitosan and its potential utilization for delivering hydrophobic compounds

DOI: 10.1016/j.foodhyd.2023.109498 Read Article

Shihezi University | 2024

The current study aimed to prepare the complexes between debranched-waxy corn starch and chitosan polymers (DBS-CS), and then investigated their corresponding structural characteristics, rheological property and potent application in Pickering emulsion. The results indicated that the existence of chitosan significantly inhibited starch short-range molecular rearrangement for all DBS-CS samples, which was manipulated by both debranching treatment and chitosan content. Interestingly, this is the first study to reveal that the outstanding peak at 1.8 ppm in 1H NMR spectrum for sample DBS-CS was gradually shifted towards a lower-field region following an increased chitosan content. Moreover, the debranching treatment shifted the crystallinity pattern from A-type to B-type and the relative crystallinity of DBS-CS decreased gradually with the increased content of CS. All samples had a pseudoplastic fluid and shear-thinning behavior with an enhanced shear resistance following the complexation. The DBS-CS was applied in a Pickering emulsion for showing a greater emulsifying stability and a lower gel strength than native NS-CS prepared emulsion. Importantly, the encapsulation ability of curcumin in the DBS-CS emulsion was significantly improved, followed by an increase of 15.45% for its corresponding bioavailability compared to the control. Therefore, this study might highlight a potential carrier for delivering the bioactive substances in a green pattern.

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Bettersizer 2600

Heat-induced aggregation behavior of wheat gluten after adding citrus pectin with different esterification degree

DOI: 10.1016/j.foodhyd.2023.109420 Read Article

Gansu Agricultural University | 2024

Wheat gluten aggregation during heat treatment is beneficial to the final quality of gluten-based products. Exogenous pectin can affect gluten aggregation. However, the effect of pectin with different degrees of esterification on the heat-induced aggregation behavior of gluten and its possible mechanism are still unclear. Thus, the heat-induced aggregation behavior of gluten after adding pectin with different esterification degree was studied in this study. When the temperature was raised from 25 °C to 95 °C, pectin affected gluten aggregation and was related to the degree of esterification. Specifically, the results of rheological properties and particle size indicated that low-ester pectin improved the viscoelasticity of gluten and promoted gluten aggregation. Thermal properties revealed that enthalpy of gluten added with low-ester pectin (37%) increased from 92.96 J/g to 95.40 J/g during heating process. Structurally, the fluorescence intensity and surface hydrophobicity of gluten added with low-ester pectin (37%) were lower than those added with high-ester pectin (73%). In addition, low-ester pectin (37%) significantly increased the disulfide bond content (from 15.31 μmol/g to 18.06 μmol/g) and maintained β-sheet content of gluten compared with gluten alone at 95 °C, indicating that low-ester pectin was more likely to induce gluten aggregation. However, scanning electron microscope showed that the gluten added with low-ester pectin (46%) exhibited a denser network structure at 95 °C than that added with low-ester pectin (37%). These results will provide a theoretical base for the regulation of gluten aggregation and the quality of gluten-based products by pectin with different esterification degree.

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