Áhrif rafhlöðuhráefna á stöðugleika bakskautsrafskauta
Rafhlaða slurry er mjög seigfljótandi fast-fljótandi tveggja fasa fjöðrunarkerfi og til að meta stöðugleika þessa kerfis er fyrsta skrefið að rannsaka samsetningu þess og virkni eiginleika þess. Stærstur hluti litíumiðnaðarins notar slurry sem byggir á olíu, sem er blanda sem myndast við að blanda og dreifa virkum efnum, bindiefnum, leiðandi efnum, leysiefnum o.fl. í ákveðnu hlutfalli og röð.
Bakskaut virk efni
Sem aðal rafefnafræðilega virki þátturinn í bakskautslausninni, ákvarðar bakskautsvirka efnið spennu, orkuþéttleika og aðra grunneiginleika rafhlöðunnar og er kjarnasál slurrykerfisins. Kornastærðardreifing, tiltekið yfirborðsflatarmál, pH eða afgangsalkalígildi og aðrir eiginleikar virka efnisins hafa áhrif á stöðugleika slurrys.
Kornastærðardreifing:
Kornastærð og kornastærðardreifing virka efnisins er mikilvægur þáttur í gróðurvinnsluferlinu. Því minni sem agnir virka efnisins eru, því meiri seigja samfellda fasans, því veikara er lagskipting slurry af völdum þyngdaraflsins og því betri er stöðugleiki fjöðrunarkerfisins. Hins vegar, þegar kornastærð er minnkað í ákveðna pínulitla stærð, verður bindikrafturinn á milli agnanna aðalhlutverkið og þétting verður á milli agnanna, sem stuðlar ekki að stöðugleika kerfisins. Þess vegna, við dreifingu slurrysins, er kornastærðin ekki því fínni sem er því betri, en henni ætti að dreifa á þröngt stærðarbili til að ná gagnkvæmu jafnvægi sog- og fráhrindunar, til að tryggja stöðugleika slurry kerfisins.
Sérstakt yfirborð:
Það er mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á frammistöðu frumunnar. Því stærra sem sértækt yfirborðsflatarmálið er því betra er rafefnafræðileg frammistaða frumunnar, sem endurspeglast beint í lægri innri viðnám frumunnar, auðveldari frammistöðu afkastagetu og betri hjólreiðaframmistöðu og margfaldaraframmistöðu. Hins vegar, of stórt tiltekið yfirborðsflatarmál eykur viðloðun sýnisins í grugglausninni, sem er ekki stuðlað að dreifingu milli agna.
pH eða leifa basagildi:
Sjálft pH gildið hefur ekki áhrif á stöðugleika slurrys en basískt umhverfi hefur meiri áhrif á bindiefnið og getur leitt til breytinga á uppbyggingu bindiefnisins sjálfs. Sérstaklega fyrir þríhliða bakskautsefni vegna ofgnóttar litíumsalts í nýmyndunarferlinu myndar umfram litíumsalt litíum(Li) oxíð eftir háhitabrennslu, sem hvarfast við vatn (H2O) og koltvísýring (CO2) í loftinu til að mynda litíumhýdroxíð (LiOH) og litíumkarbónatið verður aftur til yfirborðsefnisins (Li2CO3) sem verður aftur hærra sýrustig efnisins (Li2CO3).
Bindiefni
Meginhlutverk bindiefnisins í slurry er að tengja virka efnið, leiðandi efni og safnara, til að auka rafræna snertingu milli rafskauts virka efnisins og leiðandi efnisins og safnara, og veita stöðugt stuðningshlutverk fyrir slurry kerfið. Nú á dögum er pólývínýlídenflúoríð (PVDF) almennt notað sem bindiefni í litíumiðnaði vegna þess að PVDF hefur góða vinnslugetu, hitastöðugleika (langtímanotkunarhitastig -40 ~ 150 gráður) og aðlögunarhæfni og stöðugleika að raflausn. Bindiefnið er vafið utan um virka efnið með vélrænni hræringu eftir að það hefur verið leyst upp í köfnunarefnismetýlpýrrólídóni (NMP), og tengt með vetnisbindingarkrafti og van der Waals krafti osfrv. Þættirnir sem hafa áhrif á bindistyrk bindiefnisins eru aðallega millisameindaskautun, mólþungi, innihald leysis osfrv.
Leiðandi umboðsmaður
Meginhlutverk leiðandi efnisins í bakskautslausninni er að draga úr innri viðnám rafhlöðunnar og bæta getu rokgjörnarinnar, veldu almennt leiðandi kolefnisduft með CNT slurry sem aðalleiðandi efni. Vegna lítillar kornastærðar (auðvelt að mynda 1-5mm klasa) og stórs tiltekins yfirborðs (um 60m2/g) er erfitt að dreifa því jafnt í gróðurlausninni, þannig að kröfurnar fyrir blöndunarferlið eru mjög miklar.
Dreifingarefni
Meginhlutverk dreifiefnis í bakskautslausn er að leysa upp bindiefnið og veita gott burðarefni fyrir virka efnið til að dreifa jafnari. Í húðunarstigi þarf að dreifiefnið hafi góða vætanleika og vökvahæfileika fyrir málmundirlagið og gott rokgjarnt við þurrkun. Í samanburði við önnur dreifiefni eins og H2O, NMP, DMAC (dímetýl asetamíð), DMF (dímetýl formamíð), osfrv., NMP hefur kosti mikillar leysni, lága seigju, lága rokgjarnleika, góðan stöðugleika og auðveldan bata, þannig að iðnaðurinn samþykkir almennt NMP-PVDF kerfið. Þvert á móti, ef NMP er minna, er seigja slurrys mikil, duftið er ekki vel dreift og lausafjármagn slurrysins er lágt. Þess vegna er engin ströng eftirlitskrafa fyrir magni NMP sem bætt er við, það mikilvægasta er að tryggja að hægt sé að húða það jafnt.
Raki
Raki er til sem óhreinindi í olíukenndri slurry, aðallega borinn inn af hráefninu í grugglausninni eða við blöndun. Aukning á innihaldi þess mun hafa áhrif á seigju slurrys, eyðileggja einsleitni leysisins, leiða til þéttingar bakskautsagna í klasa og fyrirbærisins að flagna og falla af þegar skautstykkið er komið fyrir eftir þurrkun, þannig að innleiðingu raka þarf að stjórna bæði í hráefninu og í hráefninu.
TOB NÝTT ENRTGYbýður upp á alhliða rafhlöðuefni
