Applications

Le traitement automatique des échantillons et leur analyse apportent de grands avantages aux mesures de routine pour un grand nombre d'échantillons. Metrohm propose une large gamme d'appareils performants pour la manipulation des liquides (Liquid Handling), qui sont associés à la gamme Autolab et pilotés directement par le logiciel NOVA.

Le 800 Dosino de Metrohm est le véritable cheval de labeur de tout dispositif de manipulation des liquides automatisé. Cet appareil peut être utilisé de manière pratique avec le logiciel NOVA et sans aucun problème dans les mesures électrochimiques réalisées avec des systèmes Autolab.

Le 858 Professional Sample Processor de Metrohm est un système robotique destiné à la manipulation des liquides (Liquid Handling), capable de traiter automatiquement un grand nombre d'échantillons. Cet appareil constitue une plateforme commandée directement par le logiciel NOVA, qui réalise conjointement avec les potentiostats/galvanostats Autolab des mesures électrochimiques automatisées à grand débit.

Une batterie au nickel-métal-hydrure (NiMH) est une pile rechargeable comme la pile nickel-cadmium (NiCd) où toutefois l'anode n'est pas recouverte de cadmium mais d'un alliage absorbant l'hydrogène. Le nickel constitue la cathode comme pour les piles NiCd. La sortie de tension de tels blocs est directement proportionnelle au nombre de cellules individuelles du bloc. Dans certains cas, la tension totale peut dépasser les 10 V maximum, ce que les Autolab potentiostats/galvanostats peuvent mesurer. Pour appliquer des tensions supérieures à 10 V et les mesurer, nous avons étudié un multiplicateur de tension qui élargit la gamme de tension de l'Autolab.

Les piles lithium-ions (Li-Ion) sont d'importants accumulateurs d'énergie sur le marché. Une pile lithium-ions typique se compose généralement d'une ou de plusieurs cellules. La charge et la décharge galvanostatique pendant divers cycles sont caractéristiques des cellules et piles Li-ions.

This Application Note shows how AUTOLAB and NOVA is used to perform GITT tests on a Li-ion battery. Here,galvanostatic charge pulses are applied, each followed by relaxation time, until the upper potential limit is reached. Then, discharge pulses are applied, followed by equilibration time, until the lower potential limit is reached. From the potential vs. time plot, important information for calculating the diffusion coefficient and thermodynamics parameters quantities can be obtained.

Pendant la charge et la décharge d'une pile Li-ions, les ions lithium circulent d'une électrode à l'autre par l'intermédiaire de l'électrolyte. Il est à ce sujet très important de connaître les coefficients de diffusion chimique du matériau des électrodes. La technique de titrage potentiostatique intermittent (PITT) est l'un des procédés les plus fréquemment employés pour obtenir des indications sur les coefficients de diffusion du matériau de l'électrode active.

The main components of a battery are the positive and negative electrodes, together with the electrolyte, which provides only the ionic conductivity. The most common electrolytes are in the liquid state. Therefore, a separator is needed to provide a physical separation between the electrodes. The separator is soaked with electrolyte. The MacMullin number is a parameter used to determine the quality of a separator, in terms of ionic conductivity, when soaked with an electrolyte. The MacMullin number can be calculated, using the results of data fitting of two EIS experiments and the geometric factors of the measurement cells. In this application note, a commercial electrolyte is employed, together with a porous filter, used as a separator.

Les cellules de batterie TSC SW closed et TSC sont des systèmes compacts conçus pour mesurer des matériaux sensibles à l'air ou à l'humidité, comme ceux utilisés dans les piles rechargeables. Ces cellules offrent un environnement contrôlé pour la mesure à température contrôlée de matériaux solides et de type gel en contact avec des électrodes de métal à géométrie plane. Ces cellules permettent par exemple de tester les matériaux actifs de la pile, les électrolytes à l'état solide à conduction ionique et les séparateurs de pile. Dans cette expérience, des résistances standard de 100 Ω sont utilisées dans les deux cellules pour comprendre les effets possibles des cellules sur les mesures.