El negro de carbón conductor es un aditivo esencial en las baterías modernas de iones de litio. Se utiliza como ingrediente en el cátodo y forma una estructura química conductora que garantiza que los materiales no conductores (por ejemplo, óxidos de litio, níquel, manganeso y cobalto) estén conectados eléctricamente entre sí y con el colector de corriente. Sin negro de carbón conductor, no fluiría corriente eléctrica y la celda de la batería no funcionaría. Por tanto, es fundamental confirmar las propiedades y la calidad del negro de humo. En este sentido, el valor del pH se encuentra entre los primeros parámetros fáciles de comprobar.
Sin embargo, para determinar el valor de pH correcto, tanto el método como el equipo de medición deben cumplir los más altos estándares de calidad.
En esta nota de aplicación, el valor de pH en el negro de carbón se analiza de manera precisa y confiable utilizando un medidor de pH 913 equipado con un electrodo de pH de acuerdo con ASTM D1512, así como ISO 787-9 y GB/T 1717.
Esta aplicación se demuestra en negro de humo utilizado como material catódico aditivo conductor.
No se requiere preparación de muestras.
Los valores de pH se realizan utilizando un medidor de pH 913 equipado con un Unitrode easyClean precalibrado (Figuras 1 y 2).
Para crear la suspensión catódica, se pesa una cantidad adecuada de muestra en el vaso de muestra y se añade agua desionizada más un disolvente orgánico como agente humectante (según los estándares). Posteriormente, se determina el pH de la suspensión catódica.
Este método ofrece resultados muy precisos, como se muestra en Tablas 1 y 2.
Tabla 1. Resultados de la medición del pH del negro de humo según ASTM D1512 (n = 6).
| Muestra (n = 6) | Valor de pH | Temperatura en °C |
|---|---|---|
| Significar | 8,62 | 24,3 |
| SD (abdominales) | 0,01 | 0,1 |
| DE(rel) en % | 0,1 | 0,2 |
Tabla 2. Resultados de la medición del pH del negro de humo según ISO 787-9 y GB/T 1717 (n = 6).
| Muestra (n = 6) | Valor de pH | Temperatura en °C |
|---|---|---|
| Significar | 8,00 | 24,9 |
| SD (abdominales) | 0,02 | 0,1 |
| DE(rel) en % | 0,2 | 0,3 |
El medidor de pH 913 equipado con Unitrode easyClean es una excelente combinación para medir el pH en materiales catódicos.
Esta configuración es económica, fácil de usar y ocupa un espacio mínimo en el banco. Además, como su nombre indica, la membrana easyClean del Unitrode se puede limpiar fácilmente incluso en el caso de muestras muy contaminadas, como el negro de humo.
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