Utstyr som brukes innen utvikling av batterimaterialer, er:
- Røntgen pulver diffraksjon (XRD): Analyse av krystallstruktur og fasesammensetning, med in-situ muligheter for målinger som funksjon av temperatur og atmosfære, samt operando muligheter for å studere endringer i materialene under opplading og utlading av batterier.
- Røntgen mikro CT: Ikke-destruktiv 3D-bildebehandling av innretninger opp til 50 kg størrelse for kvalitetskontroll og feilanalyse på enhetsnivå og for å gjengi fysiske strukturer som 3D-modeller. Ved bruk av tilpasset operando testceller kan fysiske prosesser studeres ned til mikrometerskala.
- Elektronmikroskopi: Avbilding av materialer fra mikro- til atomskala ved hjelp av sveipe- og transmisjonselektronmikroskopi (SEM/TEM) for å bestemme morfologi, fysisk struktur og krystallstruktur, med mulighet for kvantitativ romlig analyse av kjemiske komponenter ved kombinering med grunnstoffanalyse (EDS og EELS). For helt nøyaktig og representativ tverrsnittanalyse brukes SEM i kombinasjon med mølling med fokusert ionestråle (FIB-SEM).
- Kjernemagnetisk resonans (NMR): Både væske- og faststoff-NMR for å utforske molekylstruktur og -dynamikk i polymerer og faste stoffer. Faststoff-NMR er spesielt nyttig for å undersøke og kvantifisere transportdynamikk i faststoffelektrolytter.
- Termisk analyse: Termogravimetrisk analyse (TGA), differensialtermisk analyse (DTA), differensiell skanning kalorimetri (DSC), og dilatometer (optisk og mekanisk) er brukt til å vurdere og kvantifisere materialers fysiske og kjemiske oppførsel under ikke-ambiente temperaturer og atmosfærer.
- FTIR/Raman: Vibrasjonsspektroskopier brukt til å identifisere og utforske molekylstrukturen og kjemiske interaksjoner i materialer. Romlig kartlegging kan gjøres ved translasjon av prøven.
I tillegg til disse grunnleggende analyseteknikkene bruker SINTEF en rekke av porøsitets- og tetthetsmålinger (kvikksølvporosimetri, nitrogenadsorpsjon, He-pyknometri), analyse av partikkelstørrelser (dynamisk lysspredning), og høysensitiv komposisjonanalyse (ICP-MS, ICP-OES, GD-MS, GD-OES).
