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電気化学膨張計 ECD-1・ECD-nano
電極変形(膨張・収縮)をサブミクロンまで測定可能(水系・非水系電解質に対応)
ECD-1
ECD-1

ECD-1はリチウムイオンバッテリーや他の挿入タイプ電極の研究の為に特に開発され、水系の電解質溶液と同様に有機電解質 溶液でも使用できます。

ECD-1 はこの分野において過去10年間を超える研究キャリアの成果です。

ECD-1の高分解能変位変換器は、数秒間から多くの長期間続く一回かつ同一の実験に渡る50nmから500μmまで範囲での寸法変化を検出します。
簡単なウエイトユニットでワーキング電極に掛かる荷重を調節できます。
またそれによりカウンター電極(セル電圧のコントロール)に対して、 あるいは付随する参照電極に対してコントロールすることが可能です。

測定原理図

ECD-1 の心臓部は周囲の大気に対して影響を受けない密閉構造の電気化学試験セルです。
内部の2個の電極は、その位置に固定される硬いガラスフリットによって分離されます。
上部のワーキング電極は薄い金属薄膜で密封され、それを通してトップから取り付けられたセンサー・ロードユニットへチャージで引き起こされた高さの変化が伝達されます。
ECD-1の主なる特長
50nmの分解能を備えながら最大500μmまでの変位レンジを備えたLVDTセンサー(2V〜10Vの出力信号)
数多くの電極タイプの選択が可能です(直径10mm以内、厚さ1mm以内)バインダーを含まないパウダー、単結晶(オプション)
電流コレクター用として化学的に適合性の高い材質を選択できます(Standardとしてチタニウムあるいは金)セルハウンジング はPEEK、シールはEPDMです。
少ないセル容量(約3mlの電解質)
長時間におよぶ実験の為に高さ信号における低ドリフト化がはかられております(drift<0.1μm/hour)
組立が簡単です!取扱が容易です!さらに頑丈な構造です。
ワーキング電極に対するセンサー荷重が選択できます(30gか130g)
恒温槽と連係して広い温度範囲で使用可能です(−20℃〜+80℃)
モジュール単位での設計により膨脹計のオペレーション(例:恒温槽内)から電解質の充填(例:グローブボックス内)
 
ECD-nano

ECD-nano

ECD-nanoは真のナノメートルレンジの分解能を有する新開発の電気化学膨脹計です。
ECD-nanoはセンサーおよび加重ロードユニットを除いてECD-1と完全な互換性があります。
ECD-1では電極の変位はLVDTセンサーで計測されておりますが、
新製品のECD-nanoは「並行プレート式電気容量センサーシステム」を使用しています。
広範囲な測定レンジのLVDTセンサーをもつECD-1と比較してECD-nanoの大きな特徴は5nm以下の非常に高い分解能が得られる点(ECD-1は<50nm)です。


測定例
スロースキャンボルタンメトリーにおけるlayerd Ruthenium Oxide HRO in 2 MH2SO4 電流および高さ変化
信州大学繊維学部杉本渉先生のご厚意により掲載

 
ECD-nano アプリケーション例
リチウムイオン電池上のSEI形成の様な二次元の電極プロセス評価
金属表面上の不導体層の電気化学的成長
次世代負極材料の体積膨張率の評価
バインダと電解液の相互作用による膨潤性の評価
 
仕様

■膨張計本体の仕様■
ECD-1
ED-nano
・変位センサー
LVDT
Capacitive
・測定範囲
500μm
100μm、250μm 2レンジ切替
・分解能
50nm 5nm
・バンド幅
>10H z
> 10Hz
・ドリフト(試料無し)
<100n m/時
< 20nm/時
・直線性
フルスケールの<0.1%
フルスケールの<0.1%
・DC出力電圧
+2〜+10V 
−10〜+10V
・試料
複合電極、単結晶、結晶粒、バインダーフリーパウダー 直径: <10mm、厚さ:<1mm
・試料への荷重
3N 又は 10N 10N固定、オプション:1〜 10N(Flexload)
・化学的適合性
非プロトン性有機電解質(水性電解質はオプション)
・接液材質
非プロトン性用:Ti, SUS1,4404 ,Ni, PEEK, EPDM
水性用(オプション):Au,PEEK,EPDM
・セル電解質容量
<3ml
・操作温度範囲
−20 〜 +8 0℃
・電極の構成
2極電極、3極電極(参照電極付)、予備電極
・寸法(高さ×幅×深さ)
230×100×110mm
230×100×110mm
・重量
約1,5kg
約2,5kg

特別付属品・姉妹品
POUCH-ECD pouch(soft packaged)cellsでの高さ変化測定用膨張計
El-COAT 不連続電極の鋳物作成用卓上コーティング装置(ドクターブレード法)
El-THICK
μm分解能の電極厚さ測定ゲージ
Accessories EL-Cellでの日常作業に必要な全ての部品(フィッティング・チュービイング・シール・シリンジ等)

■関連製品■
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