ሲኤምሲ በባትሪ ኢንዱስትሪ ውስጥ ይጠቀማል

ሶዲየም ካርቦሃይድሬት ሴሉሎስ ምንድን ነው??

ሶዲየም Carboxymethyl cellulose, (እንዲሁም ተብሎ: Carboxymethyl ሴሉሎስ ሶዲየም ጨው, Carboxymethyl cellulose, CMC, Carboxymethyl, ሴሉሎስ ሶዲየም, SodiumsaltofCaboxyMethylCellulose) በዓለም ላይ በብዛት ጥቅም ላይ የዋሉ የፋይበር ዓይነቶች, ከፍተኛ መጠን ያለው መጠን.

Cmc-na ከ 100 ~ 2000 ፖሊሜራይዜሽን ዲግሪ እና 242.16 የሞለኪውል ክብደት ያለው የሴሉሎስ ተዋጽኦ ነው። ነጭ ፋይበር ወይም ጥራጥሬ ዱቄት. ሽታ የሌለው፣ ጣዕም የሌለው፣ ጣዕም የሌለው፣ hygroscopic፣ በኦርጋኒክ መሟሟት የማይሟሟ። ይህ ወረቀት በዋነኛነት የሶዲየም ካርቦሃይድሬት ሴሉሎስን በሊቲየም ion ባትሪ ዝርዝሮች ውስጥ ያለውን አተገባበር ለመረዳት ነው።

የሶዲየም ካርቦሃይድሬት ሴሉሎስን በመተግበር ሂደት ውስጥ መሻሻል ሲኤምሲበሊቲየም ion ባትሪዎች ውስጥ

በአሁኑ ጊዜ የሊቲየም ion ባትሪዎችን ለማምረት ፖሊቪኒሊዲን ፍሎራይድ [pVDF, (CH: A CF:)] በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል. . PVDF ውድ ብቻ አይደለም ፣ እንዲሁም እንደ ኤን ሜቲል አልካኔን ኬቶን (NMp) እና የአየር እርጥበት መስፈርቶች ለምርት ሂደት በጥብቅ ፣ እንዲሁም በቀላሉ ከተከተተ ጋር ፈንጂዎችን በመተግበር ሂደት ውስጥ መጠቀም ያስፈልጋል ። የብረታ ብረት ሊቲየም ፣ የሊቲየም ግራፋይት ሁለተኛ ደረጃ ምላሽ ፣ በተለይም በከፍተኛ ሙቀት ሁኔታ ፣ ድንገተኛ የሙቀት አማቂ አደጋ። ሶዲየም ካርቦክሲሜቲል ሴሉሎስ (ሲኤምሲ) በውሃ ውስጥ የሚሟሟ ማያያዣ በፒቪዲኤፍ ምትክ ለኤሌክትሮዶች ቁሳቁሶች ጥቅም ላይ ይውላል ፣ ይህም የ NMp አጠቃቀምን ያስወግዳል ፣ ወጪዎችን ይቀንሳል እና የአካባቢ ብክለትን ይቀንሳል። በተመሳሳይ ጊዜ የምርት ሂደቱ የአካባቢን እርጥበት አይጠይቅም, ነገር ግን የባትሪውን አቅም ማሻሻል, የዑደትን ህይወት ሊያራዝም ይችላል. በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የሲኤምሲ ሚና በሊቲየም ion ባትሪ ውስጥ ያለው ሚና ተገምግሟል ፣ እና የሲኤምሲ የባትሪ አፈፃፀምን የማሻሻል ዘዴ ከሙቀት መረጋጋት ፣ ከኤሌክትሪክ ንክኪነት እና ከኤሌክትሮኬሚካላዊ ባህሪዎች ተጠቃሏል ።

1. የሲኤምሲ መዋቅር እና አፈፃፀም

1) የሲኤምሲ መዋቅር

ሲኤምሲ በአጠቃላይ በተለያየ የመተካት ደረጃ (ዲዎች) ይከፋፈላል፣ እና የምርቱ ሞርፎሎጂ እና አፈፃፀሙ በዲ.ኤስ. LXie እና ሌሎች. ሲኤምሲን ከተለያዩ የኤች ጥንድ ናኦዎች Ds ጋር አጥንቷል። የ SEM ትንተና ውጤቶች CMC-Li-1 (Ds = 1.00) የጥራጥሬ መዋቅር አቅርበዋል, እና CMC-Li-2 (Ds = 0.62) ቀጥተኛ መዋቅር አቅርቧል. የ M. E et al ምርምር ሲኤምሲ አረጋግጧል. Styrene butadiene rubber (SBR) የ Li: Oን መጨመር ሊገታ እና የበይነገጽ መዋቅርን ማረጋጋት ይችላል, ይህም ለኤሌክትሮኬሚካዊ አፈፃፀም ጠቃሚ ነው.

2) የሲኤምሲ አፈፃፀም

2.1)የሙቀት መረጋጋት

Zj Han እና ሌሎች. የተለያዩ ማያያዣዎችን የሙቀት መረጋጋት አጥንቷል. የፒቪዲኤፍ ወሳኝ ሙቀት 4500C ያህል ነው። 500 ℃ ሲደርስ ፈጣን መበስበስ ይከሰታል እና መጠኑ በ 70% ገደማ ይቀንሳል. የሙቀት መጠኑ 600 ℃ ሲደርስ ፣ መጠኑ በ 70% ቀንሷል። የሙቀት መጠኑ 300 o ሴ ሲደርስ, የ CMC-Li ብዛት በ 70% ቀንሷል. የሙቀት መጠኑ 400 ℃ ሲደርስ፣ የCMC-Li ብዛት በ10% ቀንሷል። ሲኤምሲሊ በባትሪው ማብቂያ ላይ ከፒቪዲኤፍ የበለጠ በቀላሉ ይበሰብሳል።

2.2)የኤሌክትሪክ ንክኪነት

S. Chou et al. የፈተና ውጤቶች እንደሚያሳዩት የ CMCLI-1፣ CMC-Li-2 እና pVDF የመቋቋም አቅም በቅደም ተከተል 0.3154 Mn·m እና 0.2634 Mn ነበሩ። M እና 20.0365 Mn · ኤም, የ pVDF ተከላካይነት ከሲኤምሲሊ ከፍ ያለ መሆኑን ያሳያል, የ CMC-LI ቅልጥፍና ከፒቪዲኤፍ የተሻለ ነው, እና የ CMCLI.1 ቅልጥፍና ከ CMCLI.2 ያነሰ ነው.

2.3)ኤሌክትሮኬሚካላዊ አፈፃፀም

FM Courtel et al. የተለያዩ ማያያዣዎች ጥቅም ላይ በሚውሉበት ጊዜ የ poly-sulfonate (AQ) የተመሰረቱ ኤሌክትሮዶች ሳይክሊክ ቮልታሜትሪ ኩርባዎችን አጥንቷል። የተለያዩ ማያያዣዎች የተለያዩ ኦክሳይድ እና የመቀነስ ምላሾች አሏቸው ፣ ስለሆነም ከፍተኛው አቅም የተለየ ነው። ከነሱ መካከል የሲኤምሲሊ ኦክሲዴሽን አቅም 2.15V ነው, እና የመቀነስ አቅም 2.55V ነው. የ pVDF ኦክሲዴሽን አቅም እና የመቀነስ አቅም በቅደም ተከተል 2.605 ቮ እና 1.950 ቪ ነበሩ። ካለፉት ሁለት ጊዜያት ሳይክሊክ የቮልታሜትሪ ኩርባዎች ጋር ሲነፃፀር፣ ሲኤምሲሊ ማያያዣ ጥቅም ላይ ሲውል የኦክሳይድ ቅነሳ ጫፍ ያለው ከፍተኛ እምቅ ልዩነት pVDF ጥቅም ላይ ከዋለበት ጊዜ ያነሰ ነበር፣ ይህ የሚያሳየው ምላሽ ብዙም እንቅፋት እንደነበረው እና የ CMLi ማያያዣው የበለጠ ምቹ እንደነበረ ያሳያል። የኦክሳይድ-ቅነሳ ምላሽ መከሰት.

2. የሲኤምሲ የትግበራ ተፅእኖ እና ዘዴ

1) የመተግበሪያ ውጤት

Pj Suo እና ሌሎች. ፒቪዲኤፍ እና ሲኤምሲ እንደ ማያያዣዎች ጥቅም ላይ በሚውሉበት ጊዜ የሲ/ሲ ኮምፕሳይት ቁሶችን የኤሌክትሮኬሚካላዊ አፈፃፀም ያጠኑ ሲሆን ሲኤምሲ የሚጠቀመው ባትሪ ለመጀመሪያ ጊዜ 700mAh/g ሊቀለበስ የሚችል ልዩ አቅም እንደነበረው እና አሁንም ከ 4O ዑደቶች በኋላ 597mAh/g እንዳለው አረጋግጧል። pVDF በመጠቀም ከባትሪው የላቀ ነበር። ጄ ሊ እና ሌሎች በግራፍ እገዳ መረጋጋት ላይ የዲኤስ ኦፍ ሲኤምሲ ተጽእኖ በማጥናት የእገዳው ፈሳሽ ጥራት የሚወሰነው በዲ.ኤስ. በዝቅተኛ ዲኤስ, ሲኤምሲ ኃይለኛ የሃይድሮፎቢክ ባህሪያት አለው, እና ውሃ እንደ ሚዲያ ጥቅም ላይ ሲውል በግራፊክ ወለል ላይ ያለውን ምላሽ ሊጨምር ይችላል. ሲኤምሲ የሲሊኮን የሳይክል ባህሪያት መረጋጋትን በመጠበቅ ረገድ ጥቅሞች አሉት - የቲን ቅይጥ አኖድ ቁሶች. የኒዮ ኤሌክትሮዶች በተለያየ መጠን (0.1mouL, 0.3mol/L እና 0.5mol/L) ሲኤምሲ እና ፒቪዲኤፍ ማያያዣ ተዘጋጅተው በ1.5-3.5V ተሞልተው ከ0.1c ጋር ተለቅቀዋል። በመጀመሪያው ዑደት ውስጥ የፒቪዲኤፍ ማያያዣ ሴል አቅም ከሲኤምሲ ቢንደር ሴል የበለጠ ነበር. የዑደቶች ብዛት lO ሲደርስ የ pVDF ማያያዣ የማውጣት አቅም በግልጽ ይቀንሳል። ከ 4ጄዲ ዑደቶች በኋላ የ 0.1movL ፣ 0.3MOUL እና 0.5MovLPVDF ማያያዣዎች የመልቀቂያ አቅሞች ወደ 250mAh/g ፣ 157mAtv 'g እና 102mAh/g በቅደም ተከተል: 0.1 moL/L/0.0.0.0.0.0 ያላቸው ባትሪዎች ልዩ አቅም አላቸው። እና 0.5 mL/LCMC ማያያዣ ተይዟል። በ698mAh/g፣ 555mAh/g እና 550mAh/g በቅደም ተከተል።

የሲኤምሲ ማያያዣ በLiTI0 ላይ ጥቅም ላይ ይውላል። በኢንዱስትሪ ምርት ውስጥ እና SnO2 nanoparticles. CMC እንደ ማያያዣ፣ LiFepO4 እና Li4TI50l2 እንደ አወንታዊ እና አሉታዊ ንቁ ቁሶች፣ እና pYR14FS1 እንደ ነበልባል መከላከያ ኤሌክትሮላይት በመጠቀም ባትሪው በሙቀት መጠን 0.1c በ 1.5v ~ 3.5V 150 ጊዜ በብስክሌት ተሰራ። አቅም በ140mAh/g ተጠብቆ ቆይቷል። በሲኤምሲ ውስጥ ከሚገኙ የተለያዩ የብረት ጨዎች መካከል CMCLi ሌሎች የብረት ionዎችን ያስተዋውቃል, ይህም በደም ዝውውር ወቅት በኤሌክትሮላይት ውስጥ ያለውን "የልውውጥ ምላሽ (vii)" ሊገታ ይችላል.

2) የአፈፃፀም ማሻሻያ ዘዴ

CMC Li binder በሊቲየም ባትሪ ውስጥ የ AQ ቤዝ ኤሌክትሮድ ኤሌክትሮኬሚካላዊ አፈፃፀምን ያሻሽላል። ኤም.ኢ እና ሌሎች. -4 በስልቱ ላይ የመጀመሪያ ደረጃ ጥናት ያካሄደ ሲሆን በ AQ ኤሌክትሮድ ውስጥ የሲኤምሲ-ሊ ስርጭትን ሞዴል አቅርቧል. የCMCLi ጥሩ አፈጻጸም የሚመጣው በOH ከሚፈጠረው የሃይድሮጂን ቦንዶች ጠንካራ ትስስር ውጤት ነው፣ይህም የማሽ ህንጻዎችን በብቃት ለመፍጠር አስተዋፅዖ ያደርጋል። ሃይድሮፊል ሲኤምሲ-ሊ በኦርጋኒክ ኤሌክትሮላይት ውስጥ አይሟሟም, ስለዚህ በባትሪው ውስጥ ጥሩ መረጋጋት አለው, እና ከኤሌክትሮል መዋቅር ጋር ጠንካራ ማጣበቂያ አለው, ይህም ባትሪው ጥሩ መረጋጋት እንዲኖረው ያደርጋል. በሲኤምሲ-ሊ ሞለኪውላዊ ሰንሰለት ላይ ብዙ ቁጥር ያላቸው የተግባር ቡድኖች ስላሉ Cmc-li binder ጥሩ የ Li conductivity አለው። በሚወጣበት ጊዜ ከ Li ጋር የሚሠሩ ውጤታማ ንጥረ ነገሮች ሁለት ምንጮች አሉ (1) ሊ በኤሌክትሮላይት ውስጥ; (2) ሊ በሲኤምሲ-ሊ ሞለኪውላዊ ሰንሰለት ላይ ከንቁ ንጥረ ነገር ውጤታማ ማእከል አጠገብ።

hydroxyl ቡድን እና hydroxyl ቡድን carboxymethyl CMC-Li ጠራዥ ውስጥ ምላሽ covalent ቦንድ ይመሰረታል; በኤሌክትሪክ መስክ ኃይል እርምጃ ዩ በሞለኪዩል ሰንሰለት ወይም በአቅራቢያው ባለው የሞለኪውል ሰንሰለት ላይ ማስተላለፍ ይችላል ፣ ማለትም ፣ የሞለኪውላዊ ሰንሰለት መዋቅር አይጎዳም ። ውሎ አድሮ Lj ከ AQ ቅንጣት ጋር ይተሳሰራል። ይህ የሚያመለክተው የ CMLi ትግበራ የሊ ማስተላለፍን ውጤታማነት ከማሻሻል በተጨማሪ የ AQ አጠቃቀምን መጠን ያሻሽላል። በሞለኪውላዊ ሰንሰለት ውስጥ ያለው የ chH: COOli እና 10Li ይዘት ከፍ ባለ መጠን የሊ ማስተላለፍ ቀላል ይሆናል። ኤም. አርማንድ እና ሌሎች. የ-COOH ወይም OH ኦርጋኒክ ውህዶች ከ 1 ሊ ጋር በቅደም ተከተል ምላሽ ሊሰጡ እና 1 C00Li ወይም 1 0Li በዝቅተኛ እምቅ ማምረት እንደሚችሉ ያምን ነበር። በኤሌክትሮድ ውስጥ ያለውን የሲኤምሲሊ ማያያዣ ዘዴን የበለጠ ለመመርመር, CMC-Li-1 እንደ ንቁ ቁሳቁስ ጥቅም ላይ ይውላል እና ተመሳሳይ መደምደሚያዎች ተገኝተዋል. ሊ በአንድ cH፣ COOH እና አንድ 0H ከሲኤምሲ ሊ ምላሽ ይሰጣል እና chH: COOli እና አንድ 0 ያመነጫል “በቅደም ተከተል፣ በ(1) እና (2) ላይ እንደሚታየው።

የ chH፣ COOli እና OLi ቁጥር ሲጨምር፣ የCMC-Li DS ይጨምራል። ይህ የሚያሳየው በዋናነት ከ AQ ቅንጣት ወለል ጠራዥ የተዋቀረው ኦርጋኒክ ንብርብር ይበልጥ የተረጋጋ እና ሊ ለማስተላለፍ ቀላል ይሆናል። CMCLi የ AQ ቅንጣቶችን ወለል ላይ ለመድረስ ለ Li የመጓጓዣ መንገድ የሚያቀርብ ተቆጣጣሪ ፖሊመር ነው። የሲኤምሲሊ ማያያዣዎች ጥሩ የኤሌክትሮኬሚካላዊ አፈፃፀም እና የ CMCLi ኤሌክትሮዶች የረጅም ጊዜ ዑደትን የሚያመጣ ጥሩ የኤሌክትሮኒክስ እና ionክ ኮንዳክሽን አላቸው. JS Bridel እና ሌሎች. የሊቲየም ion ባትሪን አኖድ አዘጋጅቶ ከተለያዩ ማያያዣዎች ጋር በሲሊኮን እና ፖሊመር መካከል ያለው መስተጋብር በባትሪው አጠቃላይ አፈጻጸም ላይ ያለውን ተጽእኖ ለማጥናት ሲሊኮን/ካርቦን/ፖሊመር ውህድ ቁሶችን በመጠቀም እና ሲኤምሲ እንደ ማያያዣ ጥቅም ላይ ሲውል የተሻለ አፈፃፀም እንደነበረው ተገንዝቧል። በሲሊኮን እና በሲኤምሲ መካከል ጠንካራ የሃይድሮጂን ትስስር አለ, እሱም ራስን የመፈወስ ችሎታ ያለው እና የቁሳቁስ አወቃቀሩን መረጋጋት ለመጠበቅ በብስክሌት ሂደት ውስጥ የቁሳቁስን እየጨመረ ያለውን ጭንቀት ማስተካከል ይችላል. በሲኤምሲ እንደ ማያያዣ ፣ የሲሊኮን አኖድ አቅም ቢያንስ በ 100 ዑደቶች ውስጥ ከ 1000mAh / g በላይ ሊቆይ ይችላል ፣ እና የ coulomb ውጤታማነት ወደ 99.9% ቅርብ ነው።

3, መደምደሚያ

እንደ ማያያዣ, CMC ቁሳዊ እንደ የተፈጥሮ ግራፋይት, ሜሶ-ደረጃ ካርቦን microspheres (MCMB), ሊቲየም ቲታኔት, በቆርቆሮ ላይ የተመሠረተ ሲሊከን የተመሠረተ anode ቁሳዊ እና ሊቲየም ብረት ፎስፌት anode ቁሳዊ እንደ electrode ቁሳቁሶች የተለያዩ ዓይነቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል, ይህም ባትሪውን ማሻሻል ይችላሉ. አቅም, ዑደት መረጋጋት እና የዑደት ህይወት ከ pYDF ጋር ሲነጻጸር. ለሲኤምሲ ቁሳቁሶች የሙቀት መረጋጋት, የኤሌክትሪክ ምቹነት እና ኤሌክትሮኬሚካላዊ ባህሪያት ጠቃሚ ነው. የሊቲየም ion ባትሪዎችን አፈፃፀም ለማሻሻል ለሲኤምሲ ሁለት ዋና ዘዴዎች አሉ-

(1) የሲኤምሲ የተረጋጋ ትስስር አፈፃፀም የተረጋጋ የባትሪ አፈፃፀም ለማግኘት አስፈላጊ ቅድመ ሁኔታን ይፈጥራል;

(2) ሲኤምሲ ጥሩ የኤሌክትሮን እና ion conductivity ያለው ሲሆን የሊ ዝውውርን ማስተዋወቅ ይችላል።