Einfluss von Batterierohstoffen auf die Stabilität der Kathoden-Elektroden-Aufschlämmung

Die Batterieaufschlämmung ist eine hochviskose Feststoff-Flüssigkeit Zweiphasen-Aufhängungssystem und zur Beurteilung der Stabilität dieses Systems, die Der erste Schritt besteht darin, seine Zusammensetzung und seine funktionellen Eigenschaften zu untersuchen. Die meisten davon Die Lithiumindustrie verwendet ölbasierte Aufschlämmung, bei der es sich um eine Mischung handelt, die durch Mischen entsteht und Dispergieren von aktiven Materialien, Bindemitteln, leitfähigen Mitteln, Lösungsmitteln usw. in ein bestimmtes Verhältnis und eine bestimmte Reihenfolge.

Kathode aktiv Materialien

Als Hauptsache elektrochemische aktive Komponente in der Kathodenaufschlämmung, das kathodeaktive Material bestimmt die Spannung, die Energiedichte und andere grundlegende Eigenschaften des Batterie und ist die Seele des Güllesystems. Die Partikelgröße Verteilung, spezifische Oberfläche, pH-Wert oder Restalkaliwert und andere Eigenschaften des aktiven Materials beeinflussen die Stabilität der Aufschlämmung.

Partikel Größenverteilung:

Das Teilchen Größe und Partikelgrößenverteilung des aktiven Materials sind wichtig Faktor im Schlammherstellungsprozess. Je kleiner die Partikel des Wirkstoffs sind Material: Je größer die Viskosität der kontinuierlichen Phase, desto schwächer Schlammschichtungsphänomen, das durch die Schwerkraft verursacht wird, und desto besser Stabilität des Federungssystems. Allerdings verringert sich die Partikelgröße Ab einer bestimmten winzigen Größe nimmt die Bindungskraft zwischen den Partikeln zu Die Hauptaufgabe besteht darin, dass es zu einer Agglomeration zwischen den Partikeln kommt, was jedoch nicht der Fall ist förderlich für die Stabilität des Systems. Daher ist in der Streuung der Bei der Gülle ist die Partikelgröße nicht umso feiner, je feiner sie ist, aber sie sollte es sein in einem engen Größenbereich verteilt, um das gegenseitige Gleichgewicht von Saug- und Saugwirkung zu erreichen Abstoßung, um die Stabilität des Schlammsystems zu gewährleisten.

Spezifisch Oberfläche:

Es ist ein wichtiger Faktor, der die Leistung der Zelle beeinflusst. Je größer die spezifische Je größer die Oberfläche, desto besser ist die elektrochemische Leistung der Zelle spiegelt sich in einem geringeren Innenwiderstand der Zelle und einer einfacheren Leistung wider die Kapazität und eine bessere Zyklenleistung und Multiplikatorleistung. Eine zu große spezifische Oberfläche beeinträchtigt jedoch die Haftung der Probe in der Probe Schlamm verstärkt, was der Verteilung zwischen den Partikeln nicht förderlich ist.

pH oder Restalkaliwert:

Der pH-Wert Die Stabilität der Gülle selbst wird nicht beeinträchtigt, wohl aber die alkalische Umgebung hat einen größeren Einfluss auf das Bindemittel und kann zu Veränderungen in der führen Struktur des Bindemittels selbst. Speziell für ternäre Kathodenmaterialien Aufgrund des überschüssigen Lithiumsalzes in seinem Syntheseprozess entsteht überschüssiges Lithium Salz erzeugt nach der Hochtemperaturkalzinierung Lithiumoxid (Li), das reagiert mit Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2) in der Luft unter Bildung von Lithium Hydroxid (LiOH) und Lithiumcarbonat (Li2CO3) wieder, das auf der Oberfläche verbleibt Materialoberfläche und erhöht den pH-Wert des Materials.

Ordner

Der Die Hauptaufgabe des Bindemittels in der Aufschlämmung besteht darin, das aktive, leitende Material zu binden Agent und Kollektor, um den elektronischen Kontakt zwischen dem zu verbessern elektrodenaktives Material und das leitfähige Mittel und der Kollektor, und zu Bieten Sie eine stabile Stützrolle für das Güllesystem. Heutzutage Polyvinyliden Fluorid (PVDF) wird in der Lithiumindustrie häufig als Bindemittel verwendet, da PVDF Hat eine gute Verarbeitungsleistung, thermische Stabilität (Langzeitgebrauchstemperatur). -40 ~ 150â) und Anpassungsfähigkeit und Stabilität an Elektrolyt. Das Bindemittel ist nach dem Auflösen durch mechanisches Rühren um das Aktivmaterial gewickelt Stickstoff-Methylpyrrolidon (NMP) und durch Wasserstoffbindungskraft und Van gebunden der Waals-Kraft usw. Die Faktoren, die die Bindungsfestigkeit des Bindemittels beeinflussen sind hauptsächlich intermolekulare Polarität, Molekulargewicht, Lösungsmittelgehalt usw.

Leitfähiges Mittel

Der Die Hauptaufgabe des leitfähigen Mittels in der Kathodenaufschlämmung besteht darin, die zu reduzieren Innenwiderstand der Batterie und verbessern die Kapazitätsverflüchtigung, Wählen Sie im Allgemeinen leitfähiges Kohlenstoffpulver mit CNT-Aufschlämmung als Hauptleitfähigkeit Agent. Aufgrund seiner geringen Partikelgröße (es bilden sich leicht Cluster von 1–5 mm) und seiner Größe Aufgrund der spezifischen Oberfläche (ca. 60 m2/g) ist eine gleichmäßige Verteilung schwierig Die Anforderungen an den Mischvorgang sind daher sehr hoch.

Dispergiermittel

Die Die Hauptaufgabe des Dispergiermittels in der Kathodenaufschlämmung besteht darin, das Bindemittel aufzulösen und bereitzustellen ein guter Träger für eine gleichmäßigere Verteilung des Wirkstoffs. Im In der Beschichtungsphase muss das Dispergiermittel eine gute Benetzbarkeit und Fließfähigkeit aufweisen an den Metalluntergrund und gute Flüchtigkeit beim Trocknen. Im Vergleich zu anderen Dispergiermittel wie H2O, NMP, DMAC (Dimethylacetamid), DMF (Dimethyl Formamid) usw. hat NMP die Vorteile einer hohen Löslichkeit, einer niedrigen Viskosität und einer geringen Viskosität Volatilität, gute Stabilität und einfache Erholung, daher übernimmt die Branche im Allgemeinen das NMP-PVDF-System. Im Gegenteil, wenn NMP weniger ausmacht, verringert sich die Viskosität Die Menge der Aufschlämmung ist groß, das Pulver ist nicht gut dispergiert und die Liquidität ist gering die Gülle ist gering. Daher besteht keine strenge Kontrollpflicht für die Menge Beim Hinzufügen von NMP ist es am wichtigsten, sicherzustellen, dass es gleichmäßig ist beschichtet.

Feuchtigkeit

Feuchtigkeit Es liegt als Verunreinigung in der öligen Aufschlämmung vor und wird hauptsächlich durch das Rohmaterial eingebracht in der Aufschlämmung oder beim Mischen. Die Erhöhung seines Inhalts wird sich auf die auswirken Viskosität der Aufschlämmung, zerstören die Gleichmäßigkeit des Lösungsmittels, führen zu Agglomeration von Kathodenpartikeln zu Clustern und das Phänomen des Abblätterns und Abfallen, wenn das Polstück nach dem Trocknen platziert wird, also die Einführung Der Feuchtigkeitsgehalt muss sowohl im Rohmaterial als auch beim Mischen kontrolliert werden.

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