实时分析
EC-MS Premium 使您能够确定气体逸出的来源和性质，从而更好地了解固体电解质中间相的形成以及电极和电解质的降解。 这加速了新型、更安全电池的开发，并缩短了上市时间。
采用电化学质谱法有助于实时分析电池研究中的气体产生。 这项技术使研究人员（尤其是研发人员）能够分析电池气体并查明气体排放的来源和特征，从而增强对固体电解质界面如何形成以及电极和电解质分解如何发生的理解。 因此，这种洞察力加速了更新、更安全的电池技术的创建，从而缩短了将其推向市场的时间。
完全可量化
完整的产品集合和 精确校准
卓越的灵敏度
测量0.5‰的a的解吸 0.5秒内单层
连续数据
小体积取样 允许不间断的数据收集
加速电池研究
为了加速开发更好、更安全的电池，EC-MS Premium 有助于确定气体逸出的性质和起源。 它有助于更深入地了解固体电解质界面 (SEI) 的形成以及电极和电解质的降解。
电化学 (EC) 和质谱 (MS) 的结合提供了分析电池中产物形成的有效工具。 通过带有集成微毛细管的优化入口膜芯片，Spectro Inlets 提供了一个独特的系统，可将电池周围环境与 MS 的真空条件耦合起来。 该解决方案能够将挥发物连续传输至质谱仪，同时抑制电解质蒸发。
优点
实时且完全可量化
前所未有的灵敏度
用于从手套箱转移惰性样品的转移模块
电池温度控制 (15-70 °C)
带有集成软件的交钥匙解决方案
电解质蒸发可忽略不计，允许长时间测试
锂离子电池面临的挑战
❶ 高反应性
Li可能会自发地与
电解质、金属和H 2 O/O 2 微量等降低离子
可用性和导电性，降低电池效率
和一生的时间
❷ SEI 增长不均匀
形成枝晶，可能
不利地 i) 绝缘 Li ii) 扩大 SEI 体积（降低
功率密度）iii）造成短路（严重的安全问题
问题）通过分离器材料，见下图
❸ 不稳定的SEI教育
导致 i) 额外的 SEI
生长伴随着电解质的分解和
气体逸出 ii) Li 钝化和 iii) 增加
通过不断增长的 SEI 来抵抗
气体逸出伴随着所有提到的过程
问题❶到❸因此，在线g作为分析结合
具有电化学数据采集功能，可提供电池
掌握 SEI 重要信息的研究人员
电解质的形成、分解及其作用
电池中的 H 2 O/O 2 含量 因此，EC MS Premium
可以为更好地发展提供宝贵的见解
更安全的锂离子电池或其他类型的电池
这些科学挑战导致了这些更实际的挑战：
电池容量从根本上讲是指电池可以容纳和释放的能量，增加电池容量是提高能量密度和设备运行时间的研究的重点。 增强这一能力需要克服一些障碍，例如制造具有更高能量密度的电池以实现更紧凑和更高效的存储，以及发现可以有效存储离子和电子的材料。
循环寿命反映了电池在性能下降之前在充电和放电循环中的耐用性。 挑战包括电极材料降解、电解质劣化导致气体释放，以及热管理对于延长循环效率的重要性。
安全至关重要，存在电池因气体逸出而膨胀等风险。 研究还探讨了影响电池完整性的杂质造成的污染风险。
成本和可持续性对于采用至关重要，在寻找具有成本效益的环保材料和精炼制造以减少对环境影响方面面临着挑战。
怎么运行的
EC-MS Premium 使您能够确定气体逸出的来源和性质，从而更好地了解固体电解质界面 (SEI) 的形成以及电极和电解质的降解。 这加速了新型、更安全电池的开发，并缩短了上市时间。 将电化学 (EC) 与质谱 (MS) 相结合，为分析电池中电化学产物的形成提供了强大的工具。
通过带有集成微毛细管的优化膜芯片，Spectro Inlet 提供了将周围电池环境与 MS 真空条件耦合的独特入口。 疏水膜有利于挥发物向 MS 的传输，同时抑制电解质蒸发。
可以使用 EC-MS Premium 分析的内容
热失控
热失控是电池中的一种危险情况，过多的热量产生会导致自我维持、不受控制的温度和压力增加，可能导致电池故障或爆炸。
电池放气
分析电池气体是关于电池释放的气体，通常是由于电解造成的，这可以表明过度充电、退化或内部故障。
锂离子电池分析
通过各种分析技术对锂离子电池进行研究，重点关注其性能、老化机制和安全方面。
电池气体逸出
电池放气是电池内产生气体的过程，通常在充电或放电过程中，这会影响性能和安全性。
电池电解液
电池内的一种导电介质，允许离子在阳极和阴极之间流动，这对于电池运行至关重要。
研究可利用 EC-MS Premium 的电池类型
- 锂离子电池（Li-ion）：由于其高能量密度和长寿命，广泛用于便携式电子产品、电动汽车和可再生能源应用。 它们有多种化学成分，包括钴酸锂、锰酸锂、镍锰钴酸锂 (NMC) 和镍钴铝酸锂 (NCA)。
- 磷酸铁锂电池（LiFePO4）。
- 镍氢电池 (NiMH)。
- 镍镉电池 (NiCd)。
- 铅酸电池。
- 钠离子电池。
- 液流电池。
有关电池研究和电化学质谱的出版物
Daisy B. Thornton, Bethan J. V. Davies, Soren B. Scott, Ainara Aguadero, Mary P. Ryan, Ifan E. L. Stephens (2023).
Probing Degradation in Lithium Ion Batteries with On-Chip Electrochemistry Mass Spectrometry
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202315357
Angewandte Chemie, International Edition, e202315357, A Journal of the German Chemical Society
Roy, K., Rana, A., Heil, J. N., Tackett, B. M., & Dick, J. E. (2024). For Zinc Metal Batteries, How Many Electrons go to Hydrogen Evolution? An Electrochemical Mass Spectrometry Study. doi:10.1002/anie.202319010
Angewandte Chemie International Edition, e202319010.
与用于电池研究的 EC-MS Premium 相关
我们正在参加的有关电池研究的会议：
2024 年法拉第机构会议，9 月 10 日至 12 日，纽卡斯尔（英国）
在会议上认识我们和我们的展览。
2024年法拉第大会将成为储能领域的一次重大活动，重点关注电池技术的进步和突破。 该会议定于 2024 年 9 月 10 日至 12 日在泰恩河畔纽卡斯尔举行，由法拉第研究所和纽卡斯尔大学主办，重点介绍该地区在车辆和电池制造、研究和电气化方面不断发展的活动。 该活动是迄今为止规模最大、最开放的同类科学传播会议，预计将吸引来自英国和国际学术界、工业界、政策制定和资助机构的 500 多名代表 (The Faraday Institution) (Cambridge Energy).
会议主题为“电池突破：从研究到规模化再到制造”，旨在涵盖电池技术的最新全球研究，强调英国在储能领域科学卓越的知名度。 参与者通常来自研究和开发领域，可以期待多个平行会议、海报演示、展台和充足的交流机会。 对于在储能领域工作或感兴趣的研究人员、科学家、工程师和专业人士来说，这是一个参与、分享见解和促进合作的绝佳机会 (The Faraday Institution).
主讲嘉宾包括法拉第研究所首席科学家、牛津大学沃尔夫森材料学教授 Peter Bruce FRS 教授等知名人士； 加州大学伯克利分校材料科学与工程系 Daniel M. Tellep 杰出教授 Kristin Persson 教授； 东京大学应用化学教授 Shinichi Komaba 教授 (Cambridge Energy).
会议呼吁提交各种科学主题的摘要，包括电池安全、材料、电极和电池特性、建模和工程、下一代化学和技术、回收和再利用以及可持续性 (Cambridge Energy).