Πώς να προετοιμάσετε την πάστα καθόδου μπαταρίας λιθίου καλής απόδοσης;

Δραστική ουσία

Ως το κύριο ηλεκτροχημικό ενεργό συστατικό στον θετικό πολτό, η δραστική ουσία καθορίζει τις βασικές ιδιότητες της μπαταρίας, όπως η τάση και η ενεργειακή πυκνότητα, και αποτελεί τον πυρήνα του συστήματος πολτού. Ιδιότητες όπως η κατανομή μεγέθους σωματιδίων, η ειδική επιφάνεια, η τιμή pH ή η υπολειπόμενη τιμή βάσης της δραστικής ουσίας μπορούν να επηρεάσουν τη σταθερότητα του πολτού.

Κατανομή μεγέθους σωματιδίων: το μέγεθος των σωματιδίων και η κατανομή μεγέθους σωματιδίων της δραστικής ουσίας είναι σημαντικοί παράγοντες στη διαδικασία της ιλύος. Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των σωματιδίων της δραστικής ουσίας, τόσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες συνεχούς φάσης, τόσο πιο αδύναμη είναι η στρωματοποίηση του πολτού που προκαλείται από τη βαρύτητα και τόσο καλύτερη είναι η σταθερότητα του συστήματος εναιώρησης. Ωστόσο, όταν το μέγεθος των σωματιδίων μειώνεται σε ένα ορισμένο μικρό μέγεθος, η δύναμη δέσμευσης μεταξύ των σωματιδίων γίνεται το κύριο αποτέλεσμα και το φαινόμενο συσσωμάτωσης θα συμβεί μεταξύ των σωματιδίων, το οποίο δεν ευνοεί τη σταθερότητα του συστήματος. Επομένως, στη διασπορά του πολτού, το μέγεθος των σωματιδίων δεν είναι όσο πιο λεπτό τόσο το καλύτερο, αλλά για να κατανεμηθεί σε στενό εύρος μεγεθών, για να επιτευχθεί η αμοιβαία ισορροπία αναρρόφησης και απώθησης, έτσι ώστε να εξασφαλιστεί η σταθερότητα του συστήματος πολτού.

Ειδική επιφάνεια: είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την απόδοση της κυψέλης, όσο μεγαλύτερη είναι η ειδική επιφάνεια, τόσο καλύτερη η ηλεκτροχημική απόδοση της κυψέλης, η οποία αντανακλάται άμεσα στη χαμηλότερη εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας, τόσο πιο εύκολη η αναπαραγωγή της χωρητικότητας, τόσο καλύτερη απόδοση κύκλου και απόδοση ρυθμού. Ωστόσο, πολύ μεγάλη ειδική επιφάνεια ενισχύει την πρόσφυση του δείγματος στον πολτό, η οποία δεν ευνοεί τη διασπορά των σωματιδίων.

Τιμή pH ή υπολειπόμενη βασική τιμή: Η ίδια η τιμή pH δεν επηρεάζει τη σταθερότητα του πολτού, αλλά το αλκαλικό περιβάλλον έχει μεγαλύτερη επίδραση στο συνδετικό υλικό, το οποίο θα οδηγήσει σε αλλαγές στη δομή του ίδιου του συνδετικού. Ειδικότερα, λόγω της περίσσειας άλατος λιθίου στη διαδικασία σύνθεσης, η περίσσεια άλατος λιθίου πυρώνεται σε υψηλή θερμοκρασία για να παραχθεί οξείδιο λιθίου (Li), το οποίο αντιδρά με νερό (H2O) και διοξείδιο του άνθρακα (CO2) στον αέρα για να παράγει υδροξείδιο λιθίου (LiOH) και ανθρακικό λίθιο, το οποίο το υλικό παραμένει στην επιφάνεια (Li2CO3). γίνει υψηλότερος.

Συνδετικός παράγοντας

Η κύρια λειτουργία του συνδετικού στον πολτό είναι να δεσμεύει τη δραστική ουσία, τον αγώγιμο παράγοντα και τον συλλέκτη ρευστού, να βελτιώνει την ηλεκτρονική επαφή μεταξύ του ενεργού υλικού του ηλεκτροδίου και του αγώγιμου παράγοντα και του συλλέκτη ρευστού και παρέχει σταθερή υποστήριξη για το σύστημα ιλύος. Το φθοριούχο πολυβινυλιδένιο (PVDF) χρησιμοποιείται πλέον ευρέως στη βιομηχανία μπαταριών λιθίου ως συνδετικό, επειδή το PVDF έχει καλή απόδοση επεξεργασίας, θερμική σταθερότητα (θερμοκρασία μακροχρόνιας χρήσης -40 ~ 150 μοίρες) και η καταλληλότητα και σταθερότητα του ηλεκτρολύτη είναι επίσης πολύ ισχυρή. Μετά τη διάλυση σε NMP, το συνδετικό τυλίγεται γύρω από τη δραστική ουσία με μηχανική ανάδευση και συνδέεται με τη δύναμη του δεσμού υδρογόνου και τη δύναμη van der Waals κ.λπ. Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την αντοχή του δεσμού του συνδετικού είναι η διαμοριακή πολικότητα, το μοριακό βάρος, η περιεκτικότητα σε διαλύτη κ.λπ.

Διευθυντής ορχήστρας

Η κύρια λειτουργία του αγώγιμου παράγοντα στον θετικό πολτό είναι η μείωση της εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας και η αύξηση της ικανότητας εξάτμισης. Γενικά, ο αγώγιμος γραφίτης και ο πολτός CNT επιλέγονται ως ο κύριος αγώγιμος παράγοντας. Επειδή το μέγεθος των σωματιδίων του είναι χαμηλό (εύκολο να σχηματιστούν συστάδες 1 ~ 5 mm), η ειδική επιφάνεια είναι μεγάλη (περίπου 60 m2/g), είναι δύσκολο να διασκορπιστεί ομοιόμορφα στον πολτό, επομένως οι απαιτήσεις για τη διαδικασία ανάμειξης είναι υψηλές.

Διασκορπιστικό

Ο κύριος ρόλος του διασκορπιστικού στον θετικό πολτό είναι να διαλύει το συνδετικό, να παρέχει έναν καλό φορέα για τη δραστική ουσία να διασπείρεται πιο ομοιόμορφα, στο στάδιο της επικάλυψης απαιτεί το διασκορπιστικό να έχει καλή διαβρεξιμότητα και ρευστότητα του μεταλλικού υποστρώματος και να έχει καλή απόδοση εξαέρωσης κατά το ψήσιμο. Σε σύγκριση με άλλα μέσα διασποράς όπως H2O, NMP, DMAC (διμεθυλακεταμίδιο), DMF (διμεθυλοφορμαμίδιο) κ.λπ., επειδή το NMP έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής διαλυτότητας, χαμηλού ιξώδους, χαμηλής πτητικότητας, καλής σταθερότητας, εύκολης ανάκτησης κ.λπ., η βιομηχανία χρησιμοποιεί γενικά το σύστημα NMP-PVD. Όταν η αναλογία του NMP είναι μεγάλη, το ιξώδες του πολτού είναι μικρό, η σκόνη καθιζάνει εύκολα και η επιφανειακή πυκνότητα δεν ελέγχεται καλά κατά την επίστρωση. Αντίθετα, η αναλογία της ΝΜΡ είναι μικρή, το ιξώδες του πολτού είναι μεγάλο, η σκόνη δεν είναι διασκορπισμένη και η ρευστότητα του πολτού είναι χαμηλή. Επομένως, η ποσότητα του NMP που προστίθεται δεν ελέγχεται αυστηρά και το πιο σημαντικό πράγμα είναι να διασφαλιστεί ότι μπορεί να επικαλυφθεί ομοιόμορφα.

Ενυδάτωση

Το νερό ως πρόσμειξη στον ελαιώδη πολτό, κυρίως από τις πρώτες ύλες στον πολτό ή την ανάμειξη σε, η αύξηση της περιεκτικότητάς του θα επηρεάσει το ιξώδες του πολτού, θα καταστρέψει την ομοιομορφία του διαλύτη, με αποτέλεσμα το σχηματισμό θετικών σωματιδίων, το φύλλο πόλου μετά την ξήρανση θα εμφανιστεί επίσης φαινόμενο αποφλοίωσης ή ανάμειξης νερού.