Baterie CMC

Bateriová karboxymethylcelulóza (CMC) je specializovaný typ CMC, který se používá jako pojivo a zahušťovadlo při výrobě lithium-iontových baterií (LIB). LIB jsou dobíjecí baterie běžně používané v přenosných elektronických zařízeních, elektrických vozidlech a systémech pro ukládání energie díky jejich vysoké hustotě energie a dlouhé životnosti. Baterie CMC hraje klíčovou roli v procesu výroby elektrod LIB, zejména při výrobě elektrod pro katodu i anodu.

Funkce a vlastnosti baterie CMC:

1. Pojivo: Bateriové CMC funguje jako pojivo, které pomáhá držet materiály aktivní elektrody (jako je oxid lithný a kobaltnatý pro katody a grafit pro anody) pohromadě a přilepit je k substrátu kolektoru proudu (typicky hliníková fólie pro katody a měděná fólie pro anody ). To zajišťuje dobrou elektrickou vodivost a mechanickou stabilitu elektrody.
2. Zahušťovací činidlo: Baterie CMC také slouží jako zahušťovadlo ve směsi elektrod. Pomáhá řídit viskozitu a reologické vlastnosti suspenze, což umožňuje rovnoměrné potahování a ukládání materiálu elektrody na sběrač proudu. To zajišťuje konzistentní tloušťku a hustotu elektrody, které jsou rozhodující pro dosažení optimálního výkonu baterie.
3. Iontová vodivost: Baterie CMC může být speciálně upravena nebo formulována pro zvýšení její iontové vodivosti v elektrolytu baterie. To může zlepšit celkový elektrochemický výkon a účinnost lithium-iontové baterie.
4. Elektrochemická stabilita: Baterie CMC je navržena tak, aby si zachovala svou strukturální integritu a elektrochemickou stabilitu po celou dobu životnosti baterie, a to i za drsných provozních podmínek, jako jsou vysoké teploty a frekvence cyklů. Tím je zajištěna dlouhodobá spolehlivost a bezpečnost baterie.

Výrobní proces:

Baterie CMC se typicky vyrábí chemickou modifikací celulózy, přírodního polysacharidu získaného z rostlinných vláken. Karboxymethylové skupiny (-CH2COOH) jsou zavedeny do celulózového hlavního řetězce prostřednictvím řady chemických reakcí, jejichž výsledkem je tvorba karboxymethylcelulózy. Stupeň karboxymethylové substituce a molekulová hmotnost CMC mohou být přizpůsobeny tak, aby splňovaly specifické požadavky aplikací lithium-iontových baterií.

Aplikace:

Baterie CMC se primárně používá při výrobě elektrod pro lithium-iontové baterie, včetně konfigurací válcových a váčkových článků. Je začleněn do směsi elektrod spolu s dalšími složkami, jako jsou aktivní elektrodové materiály, vodivá aditiva a rozpouštědla. Suspenze elektrody je poté nanesena na substrát sběrače proudu, vysušena a sestavena do konečného článku baterie.

výhody:

1. Vylepšený výkon elektrod: Baterie CMC pomáhá zlepšit elektrochemický výkon, cyklickou stabilitu a rychlostní schopnost lithium-iontových baterií tím, že zajišťuje rovnoměrný povlak elektrod a silnou adhezi mezi aktivními materiály a sběrači proudu.
2. Zvýšená bezpečnost a spolehlivost: Použití vysoce kvalitního CMC baterie s přizpůsobenými vlastnostmi přispívá k bezpečnosti, spolehlivosti a dlouhé životnosti lithium-iontových baterií, snižuje riziko delaminace elektrod, zkratů a tepelných úniků.
3. Složení na míru: Složení CMC na úrovni baterií lze upravit tak, aby splňovaly specifické požadavky a výkonnostní cíle různých chemických složení baterií, aplikací a výrobních procesů.

Stručně řečeno, karboxymethylcelulóza pro baterie (CMC) je specializovaný materiál, který hraje klíčovou roli při výrobě vysoce výkonných lithium-iontových baterií. Jeho jedinečné vlastnosti jako pojiva a zahušťovadla přispívají ke stabilitě, účinnosti a bezpečnosti elektrod lithium-iontových baterií, což umožňuje rozvoj technologií čisté energie a elektrické mobility.