Veepõhiste negatiivsete elektroodimaterjalide peamise sideainena kasutavad CMC tooteid laialdaselt kodumaised ja välismaised akutootjad. Optimaalne sideaine kogus võib saada suhteliselt suure aku mahutavuse, pika tsükli kestuse ja suhteliselt madala sisemiskindluse.
Binder on üks olulisi lisafunktsionaalseid materjale liitium-ioonakudes. See on kogu elektroodi mehaaniliste omaduste peamine allikas ja sellel on oluline mõju elektroodi tootmisprotsessile ja aku elektrokeemilisele jõudlusele. Sideainel endal pole mahtu ja see võtab aku väga väikese osa.
Lisaks üldiste sideainete liimiomadustele peavad liitium-ioonakulektroodide sideainematerjalid suutma taluda ka elektrolüüdi turset ja korrosiooni, samuti taluma elektrokeemilist korrosiooni laengu ja tühjenemise ajal. See jääb töötava pinge vahemikus stabiilseks, nii et pole palju polümeermaterjale, mida saaks kasutada liitium-ioonakude elektroodisidemena.
Praegu on laialdaselt kasutatavaid liitium-ioonakusidemeid kolm peamist tüüpi: polüvinülideenfluoriiid (PVDF), stüreen-butadieenkummi (SBR) emulsioon ja karboksümetüültselluloos (CMC). Lisaks hõivavad ka polüakrüülhape (PAA), veepõhised sideained, millel on peamised komponendid polüakrüülonitriili (PAN) ja polüakrülaat.
Aku tasemel CMC neli omadust
Karboksümetüültselluloosi happestruktuuri halva vee lahustuvuse tõttu on CMC selle paremaks kasutamiseks väga laialt kasutatav materjal aku tootmisel.
Veepõhiste negatiivsete elektroodimaterjalide peamise sideainena kasutavad CMC tooteid laialdaselt kodumaised ja välismaised akutootjad. Optimaalne sideaine kogus võib saada suhteliselt suure aku mahutavuse, pika tsükli kestuse ja suhteliselt madala sisemiskindluse.
CMC neli omadust on:
Esiteks võib CMC muuta toote hüdrofiilseks ja lahustuvaks, vees täielikult lahustuvaks, ilma vabade kiudude ja lisanditeta.
Teiseks on asendusaste ühtlane ja viskoossus stabiilne, mis võib pakkuda stabiilset viskoossust ja adhesiooni.
Kolmandaks toota madala puhtusastmega tooteid, millel on madala metallioonide sisaldus.
Neljandaks on toode hea ühilduvus SBR lateksi ja muude materjalidega.
Akudes kasutatav CMC naatriumkarboksümetüültselluloos on kvalitatiivselt parandanud selle kasutamise efekti ja pakub samal ajal sellele hea kasutamise efekti.
CMC roll akudes
CMC on tselluloosi karboksümetüleeritud derivaat, mis tavaliselt valmistatakse loodusliku tselluloosi reageerimisega kaustika leelise ja monokloroäädikhappega ning selle molekulmass ulatub tuhandetelt miljoniteni.
CMC on valge kuni helekollane pulber, granuleeritud või kiuline aine, millel on tugev hügroskoopsus ja mis on hõlpsasti vees lahustuv. Kui see on neutraalne või aluseline, on lahus kõrge viskoossusega vedelik. Kui seda kuumutatakse pikka aega üle 80 ℃, väheneb viskoossus ja see on vees lahustumatu. See muutub pruuniks kuumutamisel temperatuurini 190-205 ° C ja karboniseerub kuumutamisel temperatuurini 235–248 ° C.
Kuna CMC-l on funktsioonid paksenemise, sidumise, veepeetuse, emulgeerimise ja vedrustuse vesilahuses, kasutatakse seda laialdaselt keraamika, toidu, kosmeetika, trükkimise ja värvimise, paberkandjal, tekstiilide, kattekivide ja ravimite, kõrge hinnaga keraamika ja põllukontode kohta, mis on umbes 7%.
Täpsemalt akus on CMC funktsioonid: negatiivse elektroodi aktiivse materjali ja juhtiv aine hajutamine; paksenemine ja antisemedineerimismõju negatiivsele elektroodi lägale; sideme abistamine; Elektroodi töötlemise stabiliseerimine ja aku tsükli jõudluse parandamine; Parandage masti tüki koorige tugevust jne.
CMC jõudlus ja valik
CMC lisamine elektroodi läga võib suurendada läga viskoossust ja takistada läga settimist. CMC lagundab vesilahuses naatriumiioone ja anioone ning CMC liimi viskoossus väheneb temperatuuri tõusuga, mida on niiskust hõlpsasti imenduv ja millel on halb elastsus.
CMC võib mängida väga head rolli negatiivse elektroodi grafiidi hajutamisel. CMC koguse suurenedes kleepuvad selle lagunemisproduktid grafiidiosakeste pinnale ja grafiidiosakesed tõrjuvad üksteist elektrostaatilise jõu tõttu, saavutades hea dispersiooniefekti.
CMC ilmne puudus on see, et see on suhteliselt rabe. Kui sideainena kasutatakse kogu CMC -d, kukub grafiitnegatiivne elektrood masti tüki pressimise ja lõikamise ajal kokku, mis põhjustab tõsist pulbri kadu. Samal ajal mõjutab CMC suuresti elektroodimaterjalide ja pH väärtuse suhe ning elektroodileht võib laadimise ja tühjendamise ajal praguneda, mis mõjutab otseselt aku ohutust.
Algselt oli negatiivse elektroodide segamiseks kasutatav sideaine PVDF ja muud õlipõhised sideained, kuid arvestades keskkonnakaitset ja muid tegureid, on muutunud tavapäraseks veepõhiste sideainete kasutamine negatiivsete elektroodide jaoks.
Täiuslikku sideainet ei eksisteeri, proovige valida sideaine, mis vastab füüsilistele töötlemis- ja elektrokeemilistele nõuetele. Liitiumakutehnoloogia, aga ka kulude ja keskkonnakaitseprobleemide arendamisel asendavad veepõhised sideained lõpuks õlipõhised sideained.
CMC kaks peamist tootmisprotsessi
Erinevate eetermeediumite kohaselt võib CMC tööstusliku toodangu jagada kahte kategooriasse: veepõhine meetod ja lahustipõhine meetod. Reaktsioonikeskkonnana vett kasutavat meetodit nimetatakse veekeskkonnaks, mida kasutatakse aluselise söötme ja madala astme CMC tootmiseks. Orgaanilise lahusti kasutamise meetodit nimetatakse lahusti meetodiks, mis sobib keskmise ja kõrgekvaliteedilise CMC tootmiseks. Need kaks reaktsiooni viiakse läbi sõtkujas, mis kuulub sõtkumisprotsessi ja on praegu peamine meetod CMC tootmiseks.
Veekeskkonna meetod: Varasem tööstusliku tootmisprotsess, meetod on reageerida leelise tselluloosi ja eetri ainet vaba leelise ja vee tingimustes, mida kasutatakse keskmise ja madala kvaliteediga CMC toodete valmistamiseks, näiteks pesuvahendid ja tekstiiliained ootavad. Vee keskmise meetodi eeliseks on see, et seadme nõuded on suhteliselt lihtsad ja kulud on madalad; Puuduseks on see, et suure hulga vedelat söötme puudumise tõttu suurendab reaktsiooni tekitatud soojus temperatuuri ja kiirendab külgreaktsioonide kiirust, mille tulemuseks on madala eetri efektiivsuse ja toote halva kvaliteedi madal.
Lahusti meetod; Tuntud ka kui orgaaniline lahusti meetod, jaguneb see sõtkumismeetodiks ja lägameetodiks vastavalt reaktsiooni hulgale. Selle peamine tunnus on see, et alkalisatsiooni ja eetri reaktsioonid viiakse läbi orgaanilise lahusti seisundis kui reaktsioonikeskkond (lahjendus). Nagu veemeetodi reaktsiooniprotsess, koosneb lahusti meetod ka kahest alkaliseerimise ja eetri etapist, kuid nende kahe etapi reaktsioonikeskkond on erinev. Lahustimeetodi eeliseks on see, et see jätab leeliselise leotamise, pressimise, purustamise ja vananemise protsessid veemeetodile omane ning leelistamine ja eeterlik on kõik läbi sõtkujas; Puuduseks on see, et temperatuuri juhitavus on suhteliselt kehv ja kosmosevajadused on suhteliselt kehvad. , kõrgemad kulud.
Postiaeg: 14. veebruar 20125