배터리 지원 소재

CR2016 인시츄(In Situ) XRD X선 분석용 양면 윈도우 코인 셀 배터리 케이스

품목 번호 : FZ08

가격은 다음을 기준으로 달라집니다 사양 및 사용자 정의

폼 팩터 및 치수: CR2016 (20 mm x 1.6 mm)
윈도우 재질 및 두께: 폴리이미드 (Kapton), 0.18 mm
음극 코팅 및 두께: 알루미늄 코팅 (< 0.01 mm)

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제품 개요

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이 특수 코인 셀 케이싱은 전기화학 저장 소재의 인시츄(in-situ) 및 오페란도(operando) X선 회절(XRD) 특성 분석을 위해 특별히 설계된 고급 하드웨어 솔루션입니다. 양면 광학 등급 폴리이미드(캡톤) 투과 윈도우를 갖추고 있어, 작동 중인 배터리 셀의 양극과 음극 양쪽으로 X선 빔을 직접 투과시킬 수 있습니다. 실시간 구조 분석 중에 활성 전기화학적 성능을 유지함으로써, 기존의 사후 배터리 분해 분석(ex-situ post-mortem)에서 발생하는 아티팩트, 열화 및 이완 현상을 제거합니다.

주로 학술 기관, 에너지 연구소, 방사광 가속기 시설 및 상업용 배터리 R&D 센터를 위해 설계된 이 하드웨어는 리튬 이온, 나트륨 이온, 전고체 및 차세대 배터리 화학 전반에 걸친 고급 연구를 지원합니다. 이 특수 구조를 통해 연구자들은 충·방전 조건에서 결정학적 상전이, 격자 팽창 및 수축, 삽입 화합물의 단계적 현상, 고체 반응 속도론을 매핑할 수 있습니다.

엄격한 치수 및 야금학적 공차 하에 제조된 이 셀 어셈블리는 장기간 사이클링 프로토콜 전반에 걸쳐 높은 반복성과 기밀성을 보장합니다. 양극 쉘 내부에 적용된 전용 알루미늄 코팅은 우수한 전기화학적 부동태화를 제공하여 고전압 기생 산화 및 전해질 부식을 방지합니다. 이러한 수준의 소재 안정성은 깨끗하고 신호 대 잡음비가 높은 회절 패턴을 보장하며, 전해질 누출로부터 정밀한 실험 장비를 보호합니다.

주요 특징

이중 폴리이미드(캡톤) 투과 윈도우: 양극 및 음극 쉘 모두에 정밀하게 정렬된 10mm 직경의 광학 개구부가 통합되어 있어, 배경 산란을 최소화하면서 투과 및 반사 XRD 기하학 구조 모두에 방해 없는 빔 경로를 제공합니다.
정밀 보정된 0.18mm 윈도우 두께: 폴리이미드 멤브레인은 0.18mm의 균일한 두께로 설계되어, 셀 압착 압력을 견디는 구조적 강성과 표준 실험실 및 방사광 가속기 파장에서의 우수한 X선 광자 투과율 사이의 최적의 균형을 제공합니다.
보호용 양극 알루미늄 코팅: 양극 쉘의 내부 표면은 0.01mm 미만 두께의 고순도 알루미늄 코팅으로 처리되어, 고전위 양극 용해로부터 케이싱을 보호하고 고전압 사이클링 중 발생하는 기생 부반응을 최소화합니다.
표준화된 CR2016 치수 호환성: 범용적으로 인정받는 직경 20mm 및 높이 1.6mm 프로파일로 제작되어, 표준 코인 셀 크림퍼, 테스트 고정 장치, 다채널 포텐시오스탯 및 자동화된 XRD 샘플 스테이지와 원활하게 통합됩니다.
탁월한 기밀 밀봉 신뢰성: 호환되는 밀봉 가스켓과 함께 압착 시 구조적 및 대기 밀봉을 유지하도록 설계되어, 휘발성 유기 전해질과 공기에 민감한 전극 재료를 장기간 테스트 주기 동안 외부 습기 및 산소로부터 격리합니다.
낮은 배경 산란 간섭: 선택된 폴리이미드 윈도우 소재는 매우 낮고 예측 가능한 비정질 회절 배경을 나타내어, 미세한 결정상 피크와 저강도 초격자 반사를 정밀하게 디컨볼루션(deconvolution)할 수 있습니다.
표준화된 5개입 연구용 패키징: 5개 세트 단위의 편리한 패키징으로 제공되며, 각 배치는 엄격한 품질 검사를 거쳐 일관된 쉘 치수, 결함 없는 윈도우 접착 및 균일한 알루미늄 코팅 분포를 보장합니다.

응용 분야

응용 분야	설명	주요 이점
오페란도 상전이 추적	정전류 및 정전압 사이클링 중 양극 및 음극 결정 구조의 지속적인 XRD 모니터링.	셀 분해 없이 실시간으로 과도 중간상 및 비평형 구조 상태를 포착.
전고체 배터리 계면 특성 분석	이중 윈도우를 통한 고해상도 X선 투과로 고체 전해질-전극 계면에서의 화학-기계적 진화 관찰.	작동 압축 하에서 계면 공극 형성, 계면층 성장 및 구조적 변형 감지.
방사광 가속기 빔라인 연구	국가 방사광 가속기 광원에서 수행되는 고선속 투과 및 입사각 XRD 실험.	폴리이미드 윈도우 멤브레인 손상 없이 고강도 X선 빔 하에서 높은 신호 대 잡음비 데이터 제공.
고전압 양극 열화 분석	고전압 소재의 상전이, 산소 방출 구조 붕괴 및 전이 금속 용해 평가.	알루미늄 양극 코팅이 고전위(>4.5V vs. Li/Li+)에서 집전체 부식을 방지하여 활물질 역학을 분리.
음극 삽입 및 도금 조사	흑연의 단계적 메커니즘, 실리콘 합금화 부피 변화 및 금속 음극의 덴드라이트 형성 초기 단계 관찰.	가역적 삽입 화합물과 비가역적 데드 메탈 증착 간의 직접적인 구조적 차별화 가능.
고속 충전 동적 상 매핑	고 C-rate 사이클링 프로토콜을 적용한 배터리 전극의 급격한 구조적 변화 및 열-구조적 변형 분석.	밀봉된 셀 케이싱의 기계적 파손 없이 높은 시간 분해능으로 명확한 회절 피크 진화 제공.

기술 사양

매개변수	사양 상세 (FZ08)
제품 식별자	FZ08
제품 분류	인시츄 X선 분석용 양면 윈도우 코인 셀 케이스
표준 폼 팩터	CR2016 프로파일
케이스 외형 치수 (직경 x 높이)	20.0 mm x 1.6 mm
X선 윈도우 구성	양면 (양극 쉘 & 음극 쉘 윈도우)
윈도우 개구부 직경	약 10.0 mm
윈도우 멤브레인 소재	고순도 폴리이미드 (캡톤) 필름
폴리이미드 멤브레인 두께	0.18 mm
양극 표면 처리	고순도 알루미늄 코팅
양극 코팅층 두께	< 0.01 mm (< 10 µm)
단위 중량 (어셈블리당)	약 0.25 oz (7.0 g)
주요 분석 응용	인시츄 및 오페란도 XRD 결정 구조 및 상 분석
표준 패키지 수량	패키지당 5개 완전 세트

제품 선택 이유

깨끗한 회절 데이터를 위해 특별 설계: 초균일 0.18mm 폴리이미드 윈도우 소재는 X선 빔 흡수를 최소화하고 평탄하며 낮은 비정질 배경을 생성하여, 복잡한 결정상 전이에 대한 피크 해상도의 선명도를 극대화합니다.
강력한 화학적 및 전기화학적 장벽: 양극 케이싱에 0.01mm 미만의 알루미늄 보호 코팅을 적용하여 고전압 산화 부식에 저항하며, 전해질 안정성을 보장하고 잘못된 전기화학적 신호를 방지합니다.
정밀 제조 및 엄격한 공차: 표준화된 CR2016 외형 치수는 표준 실험실 압착 다이, 샘플 홀더 및 정밀 자동 XRD 정렬 스테이지와 완벽하게 맞물려 별도의 맞춤형 툴링이 필요하지 않습니다.
휘발성 시스템을 위한 우수한 밀봉 무결성: 웨이브 스프링, 스페이서 디스크 및 밀봉 가스켓을 포함한 표준 내부 구성 요소를 지원하도록 설계되어, 다일간의 오페란도 실험 중 전해질 증발 및 오염을 방지하는 기밀 밀봉을 유지합니다.

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