电池与电解液
面临的挑战
电解液是电池性能的关键决定因素,其性能直接决定电池的优劣。电解液需实现离子的快速传导,在数千次循环充放电中保持稳定,且能耐受高温、低温、高压等实际应用中的严苛环境。一味提升电导率,会面临电解液稳定性下降的风险;若将稳定性放在首位,电池的整体性能则会受影响。
逐一筛选电解液配方的方式效率低下、耗材量大,且实验结果的预测性极差。人工完成电解液的制备与循环测试往往需要数月时间,许多实验室中表现优异的配方,在实际应用环境中却无法达到使用要求。如今市场对更安全、长续航、高容量电池的需求持续攀升,人工研发的方式已难以跟上需求节奏。高通量实验设备虽能提升操作效率,但真正的研发突破,源于能助力科研人员高效总结研发规律的自动化技术,而非单纯提升操作速度的工具。
解决方案
Stuntman将内置人工智能与模块化硬件深度融合,可精准适配电池与电解液配方研发的全流程作业需求。系统能将自然语言指令转化为可执行脚本,全程统筹实验的闭环自动化运行。Stuntman的AI算法可辅助完成实验的规划与编排、实验结果的智能解析,并全程指导研发流程的推进。您可在同一平台内,通过Stuntman AI、直观的拖拽式操作界面或具备全API接口权限的Python编程,完成实验的设计、执行与分析全流程。实验的每一个细节都会被实时追踪,每一个数据点都会被同步采集。
您可根据研发需求定制化搭建实验台面,将配方制备、混合、筛选等工序全部实现自动化,快速获取高质量的实验数据。无论是需要评估上百种电解液配方、在模拟实际应用的温场与电化学条件下开展测试,还是直接对接各类分析检测设备,Stuntman均可完美适配。原本需要数周的人工实验工作,借助该平台可在数天内完成,且能获得可重现、高质量的实验结果。
实验论证
粉体精准加料
电解液与电极的研发成败,关键在于粉体物料的处理能力——包括各类盐类、导电炭黑及其他难以处理的粉体。Stuntman的储样瓶式 (SV) 料斗与经典款 (Classic) 料斗,能轻松攻克粉体处理的难题,可适配从易流态粉体到难分散、块状固体的各类粉体物料。您可在单个 Stuntman实验台面上,任意组合搭载经典款料斗与储样瓶式料斗,系统的自适应算法可自主学习各类粉体的流动特性,确保从亚毫克级到克级的粉体均能实现精准加料
经典款料斗有 10、25、50、100毫升四种规格,当同一种粉体需要加入多个反应孔位时,可高效实现一对多的批量加料。若需要使用数十种不同粉体开展筛选实验,储样瓶式 (SV) 料斗便是理想选择。该料斗搭载标准4毫升玻璃样品瓶与一次性吸头,可在台架上堆叠数十个,还能在台架外储备数百个。这类小型料斗兼具操作灵活性与物料全溯源性,且可在多轮实验中重复使用。
液体、粘性物料及浆料精准加料
电解液配方研发需要处理各类物料,从易挥发溶剂到高粘度凝胶、高固含浆料均包含在内 —— 而Stuntman专为各类物料的处理需求打造。溶剂的取料来源可分为台面内与台面外,取料体积从数微升至数百毫升不等。穿刺钢针可在转移过程中,对易挥发或对水分敏感的溶剂实现严密封存,避免溶剂在转移中挥发或吸潮。系统可对各类液体单独进行精准校准,彻底消除加料误差,确保每一次加料的体积都精准匹配目标值。
正向置换液体吸头 (PDTs) 的加料体积范围极广,从10微升至10毫升均可覆盖,非常适合为聚合物电解液、凝胶、难流动添加剂等粘性物料精准加料。对于高固含浆料或含导电颗粒的浆料,大孔径吸头能确保每次加料都顺畅进行、无堵塞问题。全程无滴漏、无气泡、无物料浪费,实现洁净、一致性的加料操作,保障电解液与电极配方的研发精度,且实验结果具备可重复性。
混合与温度控制
均匀、可重现的混合效果,是保证电解液与浆料性能一致性的关键,而Stuntman可实现混合过程的全流程精准控制。从易分散的稀溶液到高固含、高粘度的混合物料,您均可为各类物料匹配最优的混合方式。
涡旋工作站的回旋式振荡功能与加热搅拌台的磁力搅拌功能,可让标准电解液及各类稀溶液实现完全均质。配备可定制搅拌桨的顶置式搅拌器,能轻松处理高粘度体系,如高浓度聚合物凝胶、高粘结剂含量的浆料。对于更难分散的物料,匀质仪与超声仪可打散物料团聚体,实现物料的精细、均匀分散。针对最难处理的物料,系统还可集成FlackTek的高速混匀仪或LabRAM的声学混匀仪。无论面对何种物料与研发难题,Stuntman均可确保每份样品都能实现均匀、可重现的混合效果,为后续实验环节做好准备。
混合操作可搭配温控功能实现,温控范围从室温至180℃,还可选配主动式制冷功能实现零下低温温控,搅拌转速与混合时长均可实现全程序控制,您可针对各类物料,精细化调试剪切力与混合工艺参数。
电化学表征与分析
Stuntman将电池与电解液研发所需的核心分析检测功能,全部集成于实验台面。在线电导率探头与pH探头可在配方制备过程中,实时监测离子强度与体系稳定性,而自动化pH调节功能让体系酸碱度的精细调试变得极为简便。
通过台面上的视觉检测或相机成像功能,可快速完成溶解度检测,直观判断物料的溶解、沉降情况,及时剔除无研发价值的配方。若需要开展更深度的分析,变温电化学阻抗谱 (EIS) 模块可在25 ℃至100 ℃范围内检测体系的阻抗与电导率,其配备的自动化旋锁组件能确保电极接触的一致性。轮廓仪与激光位移传感器可追踪薄膜的厚度与均匀性,实现配方、制备工艺与电化学性能的直接关联分析。
通过台面上的视觉检测或相机成像功能,可快速完成溶解度检测,直观判断物料的溶解、沉降情况,及时剔除无研发价值的配方。若需要开展更深度的分析,变温电化学阻抗谱 (EIS) 模块可在25 ℃至100 ℃范围内检测体系的阻抗与电导率,其配备的自动化旋锁组件能确保电极接触的一致性。轮廓仪与激光位移传感器可追踪薄膜的厚度与均匀性,实现配方、制备工艺与电化学性能的直接关联分析。
若需要更全面的分析数据,Stuntman可与各类第三方检测设备无缝对接——包括恒电位仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪、紫外/可见分光光度计,或是您所需的任意分析设备。如此一来,所有电解液与电极样品无需离开实验台面,即可完成全套的分析与表征,充分掌握样品的性能特性。
系统集成拓展
借助Stuntman,研发的可能性无限延伸。您可通过 Stuntman的内置AI算法或Python应用程序接口 (API),对接自有实验设备、数据系统或人工智能与机器学习平台。可根据研发流程的需求加装功能模块,也可对接各类第三方系统。随着研发流程的不断升级,Stuntman的功能也可实现无限拓展。
Stuntman
Stuntman凭借人工智能技术,重塑实验室自动化的行业格局——实验的设计、执行、分析与迭代,全程高效推进、永不中断。系统可自主筛选最优实验方案,确保每一次闭环迭代都按计划推进。助力化学、生物制药与材料领域的研发突破加速实现,从容应对各类全新的研发挑战。
想要了解更多信息?
每个实验都会面临着各自的瓶颈和挑战。我们希望能与您合作,为您构建定制化的自动化解决方案,让您可以更快、更好地完成科学研究工作。如果您还有任何问题或者想要与我们的团队进行交谈,请与我们联系。


