Qualitäts- und Leistungsprüfung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren durch isotherme Mikrokalorimetrie

In der Forschung, Entwicklung und Qualitätskontrolle im Batteriesektor entwickelte sich die isotherme Mikrokalorimetrie (Isothermal Microcalorimetry, IMC) in den letzten zehn Jahren zum wichtigsten In-situ- und In-operando-Verfahren zur Beurteilung des Wärmestroms bei der Zyklisierung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren (Lithium-Ionen-Akkus).

Optimierung Ihrer Lyophilisierungen mithilfe der Thermoanalyse

Bei der Lyophilisierung, oder Gefriertrocknung, wird Wasser aus einer Probe entfernt, oft zum Zweck der Konservierung. Dabei wird unter anderem der Wassergehalt einer Probe sublimiert, gewöhnlich durch einen schnellen Gefrierprozess. Durch das rasche Einfrieren des Materials kann die Zerstörung der Zellwände der Probe durch die Bildung großer Eiskristalle verhindert werden.

Was ist die Isotherme Titrationskalorimetrie (ITC)?

Die Isotherme Titrationskalorimetrie (ITC) ist ein experimentelles Verfahren zur Messung der Wärmemenge, die während einer bimolekularen chemischen Reaktion freigesetzt oder verbraucht wird. Chemische Reaktionen können entweder exotherm oder endotherm sein, abhängig von den relativen energetischen Stabilitäten der Reaktanten. Mit der isothermen Titrationskalorimetrie lässt sich die Größe der Wärmeänderung während der Reaktion quantifizieren.

Mikrokalorimetrie für die biophysikalische Charakterisierung von Makromolekülen

Biologische Makromoleküle sind grundlegende Bestandteile jeder Zelle und daher für alle Lebewesen unerlässlich. Diese lebenswichtigen Moleküle werden in vier große Klassen eingeteilt: Kohlenhydrate, Lipide, Proteine und Nukleinsäuren. Die Charakterisierung biologischer Makromoleküle ist wichtig für das Verständnis ihrer Funktionen und Beziehungen, was die Entwicklung neuer Therapien und Behandlungen ermöglicht. In diesem Zweig der Makromolekülforschung konzentriert sich die biotherapeutische Arzneimitteltherapie auf makromolekulare Wechselwirkungen, die zu Krankheiten und/oder Zelltod führen können.

Vom Friedensnobelpreis 2019 bis heute: Wie geht es mit Lithium-Ionen-Batterien weiter?

Lithium-Ionen-Batterien verändern die Industrielandschaft durch effiziente Energiespeicherung. Die heutigen Batterieforscher:innen müssen auf früheren Forschungsergebnisse aufbauen. Alle Elemente der Batterie sowie deren Materialien müssen analysiert und optimiert werden, damit der zukünftige Fortschritt in den Anwendungsbereichen gewährleistet wird.