Dadansoddiad o nodweddion deunyddiau anod batri lithiwm a'r broses gymysgu

Fel deunydd electrod negyddol, mae angen cymysgu graffit ag asiant dargludol, rhwymwr ac ychwanegion eraill, ac ychwanegir toddydd i baratoi slyri electrod negyddol cyn y gellir ei orchuddio ar gasglwr cyfredol i baratoi electrod. Fodd bynnag, yn y broses o baratoi slyri anod graffit, credir bod llawer o dechnegwyr wedi dod ar draws problemau mawr neu fach, megis amser rhy hir, gwaddodiad graffit, gludedd ansefydlog, gronynnau slyri mawr, llawer o swigod, ac ati ... Yna, cyn datrys y problemau hyn, mae angen i ni ddatrys priodweddau sylfaenol amrywiol ddefnyddiau yn syml. Dim ond ar sail deall yr eiddo materol y gellir datrys y problemau y deuir ar eu traws yn gyflym, yn gywir ac yn dda. Mae'r erthygl hon yn cyflwyno nodweddion y deunyddiau a ddefnyddir wrth baratoi slyri anod yn bennaf:

1.Graphite

Mae graffit yn cynnwys graffit naturiol a graffit artiffisial. Mae'r siapiau gronynnau yn amrywiol ac yn afreolaidd, yn sfferig ac yn nadd yn bennaf. Mae graffit yn sylwedd nad yw'n begynol, mae'n hawdd ei halogi gan sylweddau nad ydynt yn begynol, ac mae'n hawdd ei wasgaru mewn sylweddau nad ydynt yn begynol. Nid yw'n hawdd amsugno dŵr ac nid yw'n hawdd ei wasgaru mewn toddiant dyfrllyd. Hyd yn oed os yw'r graffit halogedig wedi'i wasgaru mewn dŵr, bydd yn ail-agregu. O ran nodweddion a gofynion graffit, credaf fod pawb yn glir iawn, felly ni fyddaf yn eu hailadrodd yma.

2. Asiant dargludol

Mae yna lawer o fathau o gyfryngau dargludol, gan gynnwys carbon du, CNT, graphene, ac ati, ac mae'r mwyafrif ohonynt yn rhai nad ydynt yn begynol. Rôl yr asiant dargludol yw cymysgu rhwng y deunyddiau graffit i ffurfio'r prif rwydwaith dargludol a lleihau gwrthiant mewnol y batri lithiwm. Mae swm yr asiant dargludol a ychwanegir yn fach ar y cyfan, a gellir dweud mai'r lleiaf yw'r gorau, tua 2% neu lai. Fel asiant dargludol, yn gyffredinol mae angen cael arwynebedd penodol digon uchel, er mwyn cynyddu'r gyfradd trosglwyddo electronau gyda chyn lleied â phosib. Ond bydd hefyd yn wynebu problem aduniad hawdd ac nid gwasgariad hawdd.

Mae gwasgariad asiantau dargludol wedi bod yn bwynt pwysig erioed. Gan fod y mathau o gyfryngau dargludol yn amrywio o garbon du syml, i slyri CNT, i slyri dargludol cymysg carbon du, CNT, a graphene, mae angen addasu'r slyri yn ôl ei briodweddau. Y broses baratoi. Yn yr erthygl paratoad slyri batri lithiwm [coeth] dadansoddiad o briodweddau a ffactorau dylanwadu allweddol slyri batri lithiwm, sonnir y bydd paratoi slyri yn mynd yn bennaf trwy gamau cymysgu deunyddiau yn sych, gwlychu powdr, mathru clwstwr gronynnau, ac yn olaf cyrraedd sefydlogrwydd. Mae angen cwblhau gwasgariad yr asiant dargludol ar y cam o wlychu powdr a thorri clystyrau gronynnau, fel arall bydd yr asiant dargludol yn ail-agregu ac yn achosi gwastraff yr asiant dargludol. Wrth ddatrys problem gwasgariad asiant dargludol, mae angen addasu'r grym mecanyddol a'r amser i gyflawni'r cyflwr gorau.

3.CMC

Mae CMC (Sodiwm Hydroxymethyl Cellwlos) yn ether seliwlos pwysig. Mae'n gyfansoddyn cellwlos polyanionig a geir trwy addasiad cemegol o ffibrau naturiol. Mae'n hawdd ei hydoddi mewn dŵr oer a poeth ac mae'n perthyn i ddeunydd Rhyw canolig. Mae gan CMC briodweddau rhagorol fel tewychu, gwasgaru, atal, adlyniad, ffurfio ffilm, colloid amddiffynnol ac amddiffyn lleithder, felly mae'n cael ei ddewis fel gwasgarydd a thewychydd ar gyfer electrodau graffit negyddol.

Mae gan CMC briodweddau gwasgaradwyedd a rhwymol, ond ni ellir ei ddefnyddio ar ei ben ei hun fel rhwymwr ar gyfer electrodau negyddol mewn cymwysiadau diwydiannol. Yn y broses gynhyrchu batris lithiwm, mae angen ystyried dwysedd ynni a gwrthiant mewnol y batri lithiwm. Mae hyn yn ei gwneud yn ofynnol bod gan y darn polyn negyddol ddwysedd cyfaint penodol (tua 1.6g / cc). Yn yr achos hwn, mae angen cotio Mae'r darn polyn olaf hwn yn cael triniaeth gywasgu dreigl, ac mae gan CMC fwy o ddisgleirdeb, a fydd yn anochel yn arwain at gwymp strwythur y darn polyn ar ôl ei rolio, a ffenomenau fel gollwng powdr a gollwng ffoil. Felly, yr amod y gellir defnyddio CMC ar ei ben ei hun yw: mae trwch y darn polyn yn denau, ni chynhelir y broses rolio neu nid yw dwysedd cywasgu'r darn polyn yn uchel.

Yn ogystal, wrth baratoi'r slyri electrod negyddol, dylid rhoi sylw i ddylanwad cyflymder y cymysgydd ar y CMC. Mae gan ddatrysiad CMC ffug -lastigedd, mae ei gludedd yn gostwng gyda'r tymheredd yn cynyddu ac mae'n gildroadwy. Pan fydd y cymysgydd yn cylchdroi yn rhy gyflym, bydd gludedd y CMC yn lleihau, a fydd yn effeithio ar ataliad yr anod graffit.

4. Rhwymwr SBR

Mae SBR (rwber styren-biwtadïen) yn emwlsiwn cadwyn linellol moleciwl bach. Mae'r uned gronynnau latecs yn strwythur cragen graidd. Mae'r gragen yn strwythur traws-gysylltiedig o gadwyni moleciwlaidd copolymer. Grŵp ac arwyneb pegynol hydroffilig yw'r gragen allanol. Asiant gweithredol. Mae SBR yn sylwedd sy'n cyd-fynd â hydrophilicity a lipophilicity. Mae'r grwpiau dŵr yn cyfuno â'r grwpiau ar wyneb y ffoil i ffurfio grym rhwymol, sy'n ffafriol i wasgaradwyedd a sefydlogrwydd slyri. Mae'r segment olewog yn cyfuno â'r graffit negyddol i ffurfio grym rhwymol, a thrwy hynny gyflawni'r effaith bondio.

Fodd bynnag, ni ellir defnyddio SBR ar ei ben ei hun yn slyri anod graffit, oherwydd nid oes gan SBR swyddogaeth wasgaru, a bydd gormod o SBR hefyd yn achosi i'r darn polyn chwyddo yn yr electrolyt.

Wrth gynhyrchu batris lithiwm yn ddiwydiannol, defnyddir CMC a SBR yn aml ar yr un pryd. Gall defnydd cyfun o'r ddau ddatrys problemau gludedd slyri ansefydlog, chwyddo darn polyn, a disgleirdeb uchel. Mae deunyddiau graffit masnachol yn sylweddau nad ydynt yn begynol, nid ydynt yn hawdd i fod yn hydroffilig, ac yn anodd eu gwasgaru mewn systemau dŵr. Un o swyddogaethau CMC yw gweithredu fel gwasgarydd, gwasgaru graffit ac ychwanegion dargludol. Yn ogystal, bydd CMC yn ffurfio gel pan fydd yn cwrdd â dŵr, sy'n gwneud y slyri yn fwy trwchus (tewychydd) ac yn gwella sefydlogrwydd crog y slyri electrod negyddol dyfrllyd. Pan fydd y slyri wedi'i orchuddio, oherwydd strwythur gel CMC, gall nid yn unig gadw lleithder ond hefyd sefydlogi'r slyri, a chynnal unffurfiaeth y slyri o fewn cyfnod penodol o amser, sy'n diwallu anghenion cynhyrchu diwydiannol ar raddfa fawr. Gan ystyried anfanteision CMC, mae cyflwyno'r emwlsiwn SBR moleciwlaidd hyblyg sy'n hawdd ei hydoddi mewn dŵr yn gwneud i'r slyri gael gwell adlyniad ac ar yr un pryd yn gwella caledwch y darn polyn, fel na fydd y darn polyn yn cael ei gywasgu. dan bwysau uchel. Ar ôl i'r powdr gael ei dynnu, mae cryfder bondio'r darn polyn ar ôl ei rolio hefyd yn uchel.

Pan ddefnyddir CMC a SBR gyda'i gilydd, un peth i'w nodi yw amseriad ychwanegu emwlsiwn SBR. Oherwydd bod SBR yn dueddol o ddadleoli o dan rym cneifio uchel hirdymor, sy'n lleihau adlyniad darnau polyn.

5. Dŵr wedi'i ddadheintio

Mae dŵr wedi'i ddadheintio yn foleciwl pegynol gwan ac yn doddydd ar gyfer y slyri electrod negyddol. Paramedr allweddol sy'n gysylltiedig â'r toddydd yw'r cynnwys solet. Yn y broses baratoi slyri, mae'r cynnwys solet yn gysylltiedig â gwasgariad a sefydlogrwydd y deunydd.