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전고체 전지 시험

리튬 금속 애노드와 같은 전고체 전지의 고정밀 기계적 시험을 통해 복합 소재 및 구조의 특성을 종합적으로 규정할 수 있습니다.

시험 요구사항

  • 고체 전해질을 사용하는 리튬-이온 배터리는 안전성, 에너지 밀도, 고속 충전 성능이라는 장점으로 현재의 배터리 세대에 비해 확실히 우수한 미래 배터리 기술로 여겨집니다. 사용되는 구성요소는 전기화학적, 기계적으로 서로 최적으로 일치해야 하는 복잡한 복합재료로 구성됩니다. 액체 전해질은 더 이상 연결 고리로 사용되지 않기 때문에, 경계층 접촉, 열팽창, 내노화성 같은 전고체 전지 문제가 해결되어야 합니다. 고정밀 기계 시험을 통해 복합 소재 및 구조의 특성을 종합적으로 규정할 수 있습니다.
  • 리튬 금속으로 이루어진 애노드가 사용되는 경우, 그 기계적 특성은 규정하기가 특히 어렵습니다. 리튬 금속의 시편 준비와 인장 강도 측정은 심각한 열화 때문에 불활성 가스 환경에서 시행되어야 합니다. 또한, 민감한 연성 재료는 특별 시편 그립에 매우 조심스럽게 공급하고 정렬해야 합니다. 종방향 변형은 조정된 광학 레이저 신율계를 이용하고 시편을 건드리지 않는 경우에만 안정적으로 측정할 수 있습니다.
  • 또 다른 문제는 복합 캐소드나 고체 전해질 분리막과 같은 다른 구성요소의 기계적 특성을 측정하는 것입니다. 이러한 구성요소의 강도는 생산 공정의 설계와 배터리 작동의 안전하고 안정적인 기능성에 매우 중요합니다. 고체 전해질은 일반적으로 폴리머, 산화물 또는 황화물로 구성되고 계열에 따라 취성에서 연성까지 광범위한 기계적 특성을 보입니다. 특성을 규정하는 동안 탄성 계수, 경도, 굴곡 강도, 파괴 인성이 측정되고, 이를 위해 나노압자 경도계가 사용됩니다.

ZwickRoell 시험 솔루션

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