Aplikace sodné soli karboxymethylcelulózy v nevodné elektrolytické sekundární baterii

Sodná sůl karboxymethylcelulózy (NaCMC) je ve vodě rozpustný polymer s vysokou molekulovou hmotností odvozený od celulózy. Jeho jedinečné vlastnosti, jako je vysoká retence vody, vynikající schopnost tvorby filmu a dobrá stabilita, z něj činí cennou složku v široké řadě průmyslových aplikací. V posledních letech se NaCMC ukázal jako slibný kandidát pro použití v nevodných elektrolytových sekundárních bateriích díky své schopnosti zlepšit výkon a bezpečnost baterií. V tomto článku se budeme zabývat aplikací NaCMC v nevodných elektrolytových sekundárních bateriích.

Sekundární baterie s nevodným elektrolytem jsou široce používány v přenosných elektronických zařízeních, elektrických vozidlech a systémech pro skladování energie kvůli jejich vysoké hustotě energie a dlouhé životnosti. Použití nevodných elektrolytů však přináší určité bezpečnostní problémy, jako je tepelná nestabilita, hořlavost a úniky. Ukázalo se, že NaCMC tyto problémy řeší zlepšením bezpečnosti a výkonu nevodných elektrolytových sekundárních baterií.

1. Stabilita elektrolytu: Stabilita elektrolytu je rozhodující pro výkon a bezpečnost baterie. NaCMC může zlepšit stabilitu elektrolytu snížením rychlosti jeho odpařování, zabráněním úniku a zvýšením viskozity elektrolytu. Přídavek NaCMC může také snížit rozklad elektrolytu a zvýšit jeho tepelnou stabilitu.
2. Iontové vedení: NaCMC může zlepšit iontové vedení elektrolytu vytvořením gelovité sítě, která usnadňuje transport iontů lithia mezi elektrodami. Výsledkem je lepší výkon baterie a delší životnost.
3. Bezpečnost baterie: NaCMC může zlepšit bezpečnost baterie tím, že zabrání tvorbě dendritů, což jsou jehličkovité struktury, které mohou vyrůstat z povrchu anody a pronikat do separátoru, což vede ke zkratu a tepelnému úniku. NaCMC může také zlepšit mechanickou stabilitu elektrody a zabránit jejímu oddělení od sběrače proudu, čímž se sníží riziko vnitřních zkratů.
4. Stabilita elektrody: NaCMC může zlepšit stabilitu elektrody vytvořením jednotného povlaku na jejím povrchu, který může zabránit rozpuštění aktivního materiálu a snížit ztrátu kapacity v průběhu času. NaCMC může také zlepšit adhezi elektrody ke kolektoru proudu, což vede ke zlepšení vodivosti a snížení odporu.

Závěrem lze říci, že NaCMC je slibnou přísadou pro použití v nevodných elektrolytových sekundárních bateriích díky své schopnosti zlepšit výkon a bezpečnost baterií. Jeho jedinečné vlastnosti, jako je vysoká retence vody, vynikající schopnost tvorby filmu a dobrá stabilita, z něj dělají účinnou přísadu pro zlepšení stability a iontové vodivosti elektrolytu, zabraňující tvorbě dendritů, zlepšení mechanické stability elektrody, a snížení ztráty kapacity v průběhu času. Využití NaCMC může vést k vývoji bezpečnějších a účinnějších nevodných elektrolytových sekundárních baterií, což může mít významný dopad na rozvoj průmyslu elektrických vozidel a sektoru skladování energie.