فناوری نانو – نانوساخت – مشخصههای کنترلی کلیدی – قسمت ۴-۸: ذخیرهسازی انرژی الکتریکی نانوپدید – تعیین محتوای آب در نانومواد الکترود، روش کارل فیشر
Nanotechnology — Nanomanufacturing — Key control characteristics — Part - : Nano-enabled electrical energy storage — Determination of water content in electrode nanomaterials, Karl Fischer method
شماره:
۱۹۷۵۸-۴-۸
سال انتشار:
1400
ذخیرهسازی انرژی الکتریکی نانوپدید در بسیاری از زمینهها مانند وسایل الکترونیکی قابل حمل وسایل نقلیه الکتریکی و سامانههای ذخیره انرژی استفاده شده است با توجه به توسعه مستمر و سریع این کاربردها ذخیره انرژی الکتریکی نانوپدید با کارایی بالا مورد تقاضا است خواص اصلی دستگاه ذخیرهسازی انرژی الکتریکی از طریق نانو مواد الکترود آن تعیین میشود.
مقدار آب برای نانومواد الکترود یکی از مشخصههای مهمی است که باید به عنوان آزمون کنترل کیفیت تعیین شود آب میتواند بر عملکرد الکتریکی، چرخه عملکرد و عملکرد ایمنی دستگاههای ذخیرهسازی انرژی الکتریکی نانوپدید تأثیر بگذارد، مقدار زیاد آب مواد الکترود تأثیر بحرانی بر روی هر دوی مواد فعال و سلولهای باتری دارد و ممکن است بر عملکرد یا مشخصههای ایمنی اثر بگذارد.
روشهای مختلفی برای تعیین مقدار آب وجود دارد. روش تیتراسیون کارل فیشر یک روش مستقیم است که برای آزمون آب در نمونههای گاز مایع و جامد مناسب است. این روش برای مقدار آب کم مفید است (کمتر از ۱) به طور ویژه روش تیتراسیون کولن سنجی کارل فیشر یک روش کامل است که میتواند مقدار آب را از روی مقدار الکتریسیته مصرفی در طول آزمون تعیین کند این روش میتواند سطوح ناچیز از آب آزاد (در سطح ppm) را آشکار کند که این سطوح با روشهای معمولی خشک کردن یا وزن سنجی قابل آشکارسازی نیست روش تیتراسیون کولن سنجی کارل فیشر قادر است سطوح آب به ناچیزی ٪ ۰٫۰۰۰۱ را آشکار سازد.
در حال حاضر، تعداد ۲۱ استاندارد و یا ویژگیهای فنی بینالمللی وجود دارد که روش کارل فیشر را برای اندازهگیری مقدار آب ذکر کرده است که ۱۶ مورد از روش تیتراسیون حجمی و ۵ مورد از روش تیتراسیون کولن سنجی استفاده میکنند درستی و وضوح روش حجمی برای نانو مواد الکترودی که مقدار آب آنها کمتر از ٪۱ باشد، مناسب نیست کنترلهای نمونه برداری و اندازهگیری استانداردهای روش کولن سنجی فعلی برای نانومواد الکترود دارای مشخصههای رطوبت بالا مناسب نیست بنابراین استانداردهای موجود برای نانو مواد الکترود مناسب نیستند این استاندارد با در نظر گرفتن مشخصه یک نمونه، به تعیین مقدار آب نانو مواد الکترود در زمان کوتاه و با دقت بالا کمک خواهد کرد و برای کنترل کیفیت در آزمایشگاهها و تولیدکنندگان صنعتی مفید خواهد بود. این روش استاندارد شده برای استفاده در مقایسه مشخصههای مواد اولیه به عنوان مثال اکسید لیتیم کبالت (LCO) لیتیم نیکل کبالت آلومینیوم اکسید (NCA)، لیتیم نیکل کبالت منگنز اکسید (NCM) و ليتيم آهن فسفات (LFP) بدون هیچگونه افزودنی به عنوان مثال نانومواد کربنی مانند کربن سیاه (CB)، نانولولههای کربنی یا الیاف یا چسب آلی به عنوان مثال پلی وینیلیدین دی فلوراید (PVDF) یا لاستیک استایرن بوتادین (SBR) فرآیندهای انتخاب آنها و همانند یک روش کنترل کیفیت برای ماده الکترود كاملاً فرموله شده در نظر گرفته شده است و برای ارزشیابی الکترود در محصولات نهایی به کار نمیرود.
هدف از تدوین این استاندارد
هدف از تدوین این قسمت از مجموعه استانداردهای ملی ایران شماره ۱۹۷۵۸ ارائه یک روش آزمون برای تعیین مقدار آب در نانومواد الکترود برای افزارههای ذخیره انرژی الکتریکی نانوپدید، با استفاده از روش تیتراسیون کولن سنجی کارل فیشر است.
شماره استاندارد ملی ایران:
۱۹۷۵۸-۴-۸
سال انتشار:
1400
فناوری نانو – نانوساخت – مشخصههای کنترلی کلیدی – قسمت ۴-۸: ذخیرهسازی انرژی الکتریکی نانوپدید – تعیین محتوای آب در نانومواد الکترود، روش کارل فیشر
Nanotechnology — Nanomanufacturing — Key control characteristics — Part - : Nano-enabled electrical energy storage — Determination of water content in electrode nanomaterials, Karl Fischer method
ذخیرهسازی انرژی الکتریکی نانوپدید در بسیاری از زمینهها مانند وسایل الکترونیکی قابل حمل وسایل نقلیه الکتریکی و سامانههای ذخیره انرژی استفاده شده است با توجه به توسعه مستمر و سریع این کاربردها ذخیره انرژی الکتریکی نانوپدید با کارایی بالا مورد تقاضا است خواص اصلی دستگاه ذخیرهسازی انرژی الکتریکی از طریق نانو مواد الکترود آن تعیین میشود.
مقدار آب برای نانومواد الکترود یکی از مشخصههای مهمی است که باید به عنوان آزمون کنترل کیفیت تعیین شود آب میتواند بر عملکرد الکتریکی، چرخه عملکرد و عملکرد ایمنی دستگاههای ذخیرهسازی انرژی الکتریکی نانوپدید تأثیر بگذارد، مقدار زیاد آب مواد الکترود تأثیر بحرانی بر روی هر دوی مواد فعال و سلولهای باتری دارد و ممکن است بر عملکرد یا مشخصههای ایمنی اثر بگذارد.
روشهای مختلفی برای تعیین مقدار آب وجود دارد. روش تیتراسیون کارل فیشر یک روش مستقیم است که برای آزمون آب در نمونههای گاز مایع و جامد مناسب است. این روش برای مقدار آب کم مفید است (کمتر از ۱) به طور ویژه روش تیتراسیون کولن سنجی کارل فیشر یک روش کامل است که میتواند مقدار آب را از روی مقدار الکتریسیته مصرفی در طول آزمون تعیین کند این روش میتواند سطوح ناچیز از آب آزاد (در سطح ppm) را آشکار کند که این سطوح با روشهای معمولی خشک کردن یا وزن سنجی قابل آشکارسازی نیست روش تیتراسیون کولن سنجی کارل فیشر قادر است سطوح آب به ناچیزی ٪ ۰٫۰۰۰۱ را آشکار سازد.
در حال حاضر، تعداد ۲۱ استاندارد و یا ویژگیهای فنی بینالمللی وجود دارد که روش کارل فیشر را برای اندازهگیری مقدار آب ذکر کرده است که ۱۶ مورد از روش تیتراسیون حجمی و ۵ مورد از روش تیتراسیون کولن سنجی استفاده میکنند درستی و وضوح روش حجمی برای نانو مواد الکترودی که مقدار آب آنها کمتر از ٪۱ باشد، مناسب نیست کنترلهای نمونه برداری و اندازهگیری استانداردهای روش کولن سنجی فعلی برای نانومواد الکترود دارای مشخصههای رطوبت بالا مناسب نیست بنابراین استانداردهای موجود برای نانو مواد الکترود مناسب نیستند این استاندارد با در نظر گرفتن مشخصه یک نمونه، به تعیین مقدار آب نانو مواد الکترود در زمان کوتاه و با دقت بالا کمک خواهد کرد و برای کنترل کیفیت در آزمایشگاهها و تولیدکنندگان صنعتی مفید خواهد بود. این روش استاندارد شده برای استفاده در مقایسه مشخصههای مواد اولیه به عنوان مثال اکسید لیتیم کبالت (LCO) لیتیم نیکل کبالت آلومینیوم اکسید (NCA)، لیتیم نیکل کبالت منگنز اکسید (NCM) و ليتيم آهن فسفات (LFP) بدون هیچگونه افزودنی به عنوان مثال نانومواد کربنی مانند کربن سیاه (CB)، نانولولههای کربنی یا الیاف یا چسب آلی به عنوان مثال پلی وینیلیدین دی فلوراید (PVDF) یا لاستیک استایرن بوتادین (SBR) فرآیندهای انتخاب آنها و همانند یک روش کنترل کیفیت برای ماده الکترود كاملاً فرموله شده در نظر گرفته شده است و برای ارزشیابی الکترود در محصولات نهایی به کار نمیرود.
هدف از تدوین این استاندارد
هدف از تدوین این قسمت از مجموعه استانداردهای ملی ایران شماره ۱۹۷۵۸ ارائه یک روش آزمون برای تعیین مقدار آب در نانومواد الکترود برای افزارههای ذخیره انرژی الکتریکی نانوپدید، با استفاده از روش تیتراسیون کولن سنجی کارل فیشر است.