Effect van batterijgrondstoffen op de stabiliteit van kathode-elektrodeslurry

De batterijslurry is een zeer stroperige vaste stof-vloeistof tweefasig ophangsysteem, en om de stabiliteit van dit systeem te beoordelen, de De eerste stap is het bestuderen van de samenstelling en de functionele eigenschappen ervan. De meeste van de lithiumindustrie maakt gebruik van op olie gebaseerde slurry, een mengsel dat ontstaat door mengen en het dispergeren van actieve materialen, bindmiddelen, geleidende middelen, oplosmiddelen, enz. in een bepaalde verhouding en volgorde.

Kathode actief Materialen

Als hoofdgerecht elektrochemisch actieve component in de kathodeslurry, het kathodeactieve materiaal bepaalt de spanning, energiedichtheid en andere basiseigenschappen van de batterij en is de kern van het mestsysteem. De deeltjesgrootte verdeling, specifiek oppervlak, pH of resterende alkaliwaarde en andere eigenschappen van het actieve materiaal beïnvloeden de stabiliteit van de slurry.

Deeltje maatverdeling:

Het deeltje grootte en deeltjesgrootteverdeling van het actieve materiaal is belangrijk factor in het slurryproductieproces. Hoe kleiner de deeltjes van de actieve stof materiaal, hoe groter de viscositeit van de continue fase, hoe zwakker de drijfmest stratificatie fenomeen veroorzaakt door de zwaartekracht, en hoe beter de stabiliteit van het ophangsysteem. Wanneer de deeltjesgrootte echter wordt verkleind tot een bepaald klein formaat wordt de bindende kracht tussen de deeltjes de hoofdrol, en agglomeratie zal optreden tussen de deeltjes, wat niet het geval is bevorderlijk voor de stabiliteit van het systeem. Daarom is in de verspreiding van de slurry, de deeltjesgrootte is niet hoe fijner hoe beter, maar dat zou wel zo moeten zijn verdeeld in een smal bereik om het wederzijdse evenwicht van zuigkracht te bereiken afstoting, om de stabiliteit van het mestsysteem te garanderen.

Specifiek oppervlakte:

Het is een belangrijke factor die de prestaties van de cel beïnvloedt. Hoe groter het specifieke oppervlakte, hoe beter de elektrochemische prestaties van de cel, wat direct is weerspiegeld in de lagere interne weerstand van de cel, gemakkelijkere prestaties van de capaciteit, en betere fietsprestaties en multiplierprestaties. Een te groot specifiek oppervlak zorgt er echter voor dat het monster in de hechting blijft de slurry is verbeterd, wat niet bevorderlijk is voor de verspreiding tussen de deeltjes.

pH of restalkaliwaarde:

De pH-waarde zelf heeft geen invloed op de stabiliteit van de slurry, maar op de alkalische omgeving heeft een grotere impact op het bindmiddel en kan leiden tot veranderingen in de omgeving structuur van het bindmiddel zelf. Vooral voor ternaire kathodematerialen vanwege het overtollige lithiumzout in het syntheseproces, het overtollige lithium zout genereert lithium (Li) oxide na calcineren bij hoge temperatuur, wat reageert met water (H2O) en kooldioxide (CO2) in de lucht om lithium te genereren hydroxide (LiOH) en lithiumcarbonaat (Li2CO3) weer, dat op de materiaaloppervlak en zal de pH-waarde van het materiaal hoger maken.

Mapmap

De De belangrijkste rol van het bindmiddel in de slurry is het binden van het actieve materiaal, het geleidende agent en de verzamelaar, om het elektronische contact tussen de elektrode actief materiaal en het geleidende middel en de collector, en aan zorgen voor een stabiele ondersteunende rol voor het mestsysteem. Tegenwoordig polyvinylideen fluoride (PVDF) wordt veel gebruikt als bindmiddel in de lithiumindustrie omdat PVDF heeft goede verwerkingsprestaties, thermische stabiliteit (gebruikstemperatuur op lange termijn -40 ~ 150â), en aanpassingsvermogen en stabiliteit aan elektrolyt. Het bindmiddel is gewikkeld rond het actieve materiaal door mechanisch roeren na het oplossen ervan stikstofmethylpyrrolidon (NMP), en gebonden door waterstofbindingskracht en van der Waalskracht, enz. De factoren die de hechtsterkte van het bindmiddel beïnvloeden zijn voornamelijk intermoleculaire polariteit, molecuulgewicht, oplosmiddelgehalte, enz.

Geleidend middel

De De belangrijkste rol van het geleidende middel in de kathode-slurry is het verminderen van de interne weerstand van de batterij en verbetering van de capaciteitsvervluchtiging, kies over het algemeen geleidend koolstofpoeder met CNT-slurry als de belangrijkste geleidende stof tussenpersoon. Vanwege de lage deeltjesgrootte (makkelijk clusters van 1-5 mm te vormen) en groot specifiek oppervlak (ongeveer 60 m2/g), is het moeilijk om er gelijkmatig in te verspreiden de slurry, dus de eisen aan het mengproces zijn zeer hoog.

Dispergeermiddelen

De De belangrijkste rol van dispergeermiddel in kathode-slurry is het oplossen van het bindmiddel en het verschaffen ervan een goede drager om het actieve materiaal gelijkmatiger te verspreiden. In de coatingfase moet het dispergeermiddel een goede bevochtigbaarheid en vloeibaarheid hebben aan het metalen substraat en goede vluchtigheid bij het drogen. Vergeleken met andere dispergeermiddelen zoals H2O, NMP, DMAC (dimethylacetamide), DMF (dimethyl formamide), enz., heeft NMP de voordelen van hoge oplosbaarheid, lage viscositeit, laag volatiliteit, goede stabiliteit en gemakkelijk herstel, zoals de sector over het algemeen aanneemt het NMP-PVDF-systeem. Integendeel, als NMP minder voor zijn rekening neemt, de viscositeit van de slurry is groot, het poeder is niet goed verspreid en de liquiditeit is laag de slurry is laag. Daarom is er geen strikte controlevereiste voor de hoeveelheid van NMP toegevoegd, is het belangrijkste om ervoor te zorgen dat dit gelijkmatig kan gebeuren gecoat.

Vocht

Vocht komt voor als een onzuiverheid in de olieachtige slurry, voornamelijk aangevoerd door de grondstof in de mest of tijdens het mengen. De toename van de inhoud zal van invloed zijn op de viscositeit van de slurry, vernietigt de uniformiteit van het oplosmiddel, leidt tot de agglomeratie van kathodedeeltjes tot clusters, en het fenomeen van afpellen en eraf vallen als het poolstuk na het drogen wordt geplaatst, dus de introductie Het vochtgehalte moet worden gecontroleerd, zowel in de grondstof als tijdens het mengen.

TOB NEW ENERGY biedt een volledig assortiment batterijmaterialen