전지 원료가 양극전극 슬러리의 안정성에 미치는 영향

배터리 슬러리는 점성이 높은 고체-액체입니다. 2단계 서스펜션 시스템과 이 시스템의 안정성을 평가하기 위해 첫 번째 단계는 구성과 기능적 특성을 연구하는 것입니다. 대부분의 리튬 산업에서는 혼합하여 형성된 혼합물인 유성 슬러리를 사용합니다. 활물질, 바인더, 도전제, 용제 등을 분산시키는 공정 일정한 비율과 순서.

음극 활성 재료

메인으로 음극 슬러리의 전기화학적 활성 성분, 음극 활성 물질 전압, 에너지 밀도 및 기타 기본 특성을 결정합니다. 배터리는 슬러리 시스템의 핵심 영혼입니다. 입자 크기 분포, 비표면적, pH 또는 잔류 알칼리 값 등 활물질의 성질은 슬러리의 안정성에 영향을 미친다.

입자 크기 분포:

입자 활물질의 크기와 입자 크기 분포가 중요합니다. 슬러리 제조 과정의 요소. 활성 입자가 작을수록 재료의 연속상의 점도가 클수록 약해집니다. 중력에 의한 슬러리 성층현상이 개선될수록 서스펜션 시스템의 안정성. 그러나 입자크기가 작아지면 특정 작은 크기로 입자 사이의 결합력이 주요 역할을 하며 입자 사이에 응집이 발생합니다. 시스템의 안정성에 도움이 됩니다. 그러므로 분산에 있어서 슬러리의 경우 입자 크기가 미세할수록 좋지만 좁은 크기 범위로 분포되어 흡입과 상호 균형을 달성합니다. 반발력을 높여 슬러리 시스템의 안정성을 보장합니다.

특정 표면적:

그것은 셀의 성능에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 구체적인 내용이 클수록 표면적이 클수록 전지의 전기화학적 성능이 향상됩니다. 셀의 내부 저항이 낮아짐에 따라 성능이 향상됩니다. 용량, 더 나은 사이클링 성능 및 승수 성능. 그러나 비표면적이 너무 크면 샘플이 슬러리가 강화되어 입자간 분산에 도움이 되지 않습니다.

pH 또는 잔류 알칼리가:

pH 값 그 자체는 슬러리의 안정성에 영향을 미치지 않지만 알칼리성 환경은 바인더에 더 큰 영향을 미치며 바인더에 변화를 가져올 수 있습니다. 바인더 자체의 구조. 특히 음극 삼원 물질의 경우 합성 과정에서 과잉 리튬염으로 인해 과잉 리튬이 소금은 고온 소성 후 리튬(Li) 산화물을 생성하는데, 공기 중의 물(H2O), 이산화탄소(CO2)와 반응하여 리튬을 생성합니다. 다시 수산화물(LiOH)과 탄산리튬(Li2CO3)이 남아있습니다. 재료 표면에 영향을 미치고 재료의 pH 값을 더 높게 만듭니다.

바인더

그만큼 슬러리에서 바인더의 주요 역할은 활성 물질, 전도성 물질을 결합하는 것입니다. 대리인과 수집가 사이의 전자적 접촉을 강화하기 위해 전극활물질과 도전제와 집전체, 그리고 슬러리 시스템에 안정적인 지원 역할을 제공합니다. 요즘은 폴리비닐리덴 불소(PVDF)는 리튬 산업에서 일반적으로 바인더로 사용됩니다. 우수한 가공 성능, 열 안정성 (장기 사용 온도) -40 ~ 150…), 전해질에 대한 적응성 및 안정성. 바인더는 용해 후 기계적 교반으로 활물질을 감싸는 방식 질소 메틸피롤리돈(NMP)과 수소 결합력과 반으로 결합 데르발스 힘 등 바인더의 결합강도에 영향을 미치는 요인 주로 분자간 극성, 분자량, 용매 함량 등이 있습니다.

도전제

그만큼 음극 슬러리에서 전도성 제의 주요 역할은 감소시키는 것입니다. 배터리의 내부 저항을 개선하고 용량 휘발을 개선하며, 일반적으로 CNT 슬러리를 주요 전도성으로 사용하는 전도성 탄소 분말을 선택합니다. 대리인. 입자 크기가 낮고(1~5mm 클러스터 형성이 용이함) 크기가 크기 때문에 비표면적(약 60m2/g)으로 균일하게 분산되기 어렵습니다. 슬러리이므로 혼합 공정에 대한 요구 사항이 매우 높습니다.

분산제

음극 슬러리에서 분산제의 주요 역할은 바인더를 용해시키고 제공하는 것입니다. 활성 물질이 보다 균일하게 분산되는 좋은 캐리어입니다. 에서 코팅 단계에서는 분산제의 젖음성과 유동성이 좋아야 합니다. 금속 기판에 대한 건조시 휘발성이 좋습니다. 다른 것과 비교하여 H2O, NMP 등의 분산제, DMAC(디메틸아세트아미드), DMF(디메틸) formamide) 등 NMP는 높은 용해도, 낮은 점도, 낮은 점도 등의 장점을 가지고 있습니다. 변동성, 우수한 안정성 및 쉬운 복구 기능을 갖추고 있으므로 업계에서는 일반적으로 다음을 채택합니다. NMP-PVDF 시스템. 반대로 NMP가 적게 차지하면 점도는 슬러리의 크기가 크고 분말이 잘 분산되지 않으며 유동성이 떨어집니다. 슬러리가 낮습니다. 따라서 금액에 대한 엄격한 통제 요건은 없습니다. NMP를 첨가할 때 가장 중요한 것은 균일하게 첨가될 수 있는지 확인하는 것입니다. 코팅.

수분

수분 주로 원료에 의해 유입된 유성 슬러리에 불순물로 존재합니다. 슬러리 또는 혼합 중에. 그 내용의 증가는 영향을 미칠 것입니다 슬러리의 점도로 인해 용매의 균일성이 파괴되어 음극 입자가 클러스터로 뭉쳐지는 현상 및 박리 현상 건조 후 폴피스를 올려놓으면 떨어지기 때문에 소개합니다. 원료와 혼합과정에서 수분의 조절이 필요하다.

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