CMC brûkt yn batterij yndustry

Wat is natrium carboxymethyl sellulose?

Natrium carboxymethyl sellulose, (ek neamd: CarboxyThyl sellulose sellulose, sodiumsysaltofcajoxx) is de meast brûkte brûkte status fan glêstried.

Cmc-na is in sellulose derivatyf mei in polymerizenismady fan 100 ~ 2000 en in molekulêr gewicht fan 242.16. Wite fibrous as granulêr poeder. Geurloos, smaakloos, smaakloos, hygroskopyske, ynsolible yn organyske solvents. Dit papier freget foaral om de tapassing te begripen fan natrium Carboxymethyl Sellulose yn Lithium Ion Battery Details.

Foarútgong yn tapassing fan natrium carboxymethyl sellulose CMCyn Lithium Ion Batterijen

Op it stuit, polyvinylidene fluor [PVDF, (CH: A CF :)] wurdt breed brûkt as binder yn 'e produksje fan lithium ionbatterijen. . PVDF is net allinich djoer, moatte ek brûke om te brûken yn it proses fan eksplosyf, freonlik foar it omjouwing fan 'e enkête dy't de Alkane-easken foar produksjeproses foar produksjeproses foar produksjeproses Metal Lithium, lithium grafyt sekundêre reaksje, foaral yn 'e tastân fan hege temperatuer, in spontane risiko fan thermyske runaway. Natrium carboxyxyThyl sellulose (cmc), in wetteroplosberbinder, wurdt brûkt as ferfanger fan pvdf foar elektrodemateriaal, dy't it gebrûk fan NMP kin foarkomme, fermindere kosten en ferminderje miljeufersmoarging. Tagelyk hat it produksjeproses gjin miljeu-fochtigens nedich, mar kin de kapasiteit ek ferbetterje fan 'e batterij, ferlingje it syklus libben. Yn dit papier waard de rol fan CMC yn 'e prestaasjes fan Lithium Ion-batterij besjoen, en it meganisme fan CMC ferbettere batterij-prestaasjes út' e aspekten fan thermyske stabiliteit, elektryske kondysje en elektryske kondysje en elektrochemyske skaaimerken.

1 struktuer en prestaasjes fan CMC

1) CMC-struktuer

Cmc wurdt algemien klassifisearre troch ferskate graad fan wiksel (ds), en de produktmorfology en prestaasjes wurde sterk beynfloede troch ds. LXie et al. studearre de CMC mei DS fan ferskate H-pearen fan na. Semanalyse resultaten sjen dat CMC-LI-1 (DS = 1,00) presinteare struktuer, en CMC-LI-2 (DS = 0,62) presinteare lineêre struktuer. It ûndersyk fan M. E et al bewiisde dat CMC. Styrene Butadiene Rubber (SBR) kin de agglomeraasje fan Li ynhibearje: O en stabilisearje de ynterface-struktuer, dy't foardielich is foar de elektrochemyske prestaasjes.

2) CMC-prestaasjes

2.1)Termyske stabiliteit

Zj Han et al. studearre de thermyske stabiliteit fan ferskate binders. De krityske temperatuer fan PVDF is sawat 4500c. By it berikken fan 500 ℃, komt Rapid-ûntbûn foar en wurdt de massa wurdt fermindere troch sawat 70%. Doe't de temperatuer 600 ℃ berikte waard de massa fierder fermindere troch 70%. Doe't de temperatuer 300OC berikke, waard de massa fan Cmc-li ferwurke troch 70%. Doe't de temperatuer 400 ℃ berikte, waard de massa fan CMC-LI's troch 10% fermindere. CMCLI wurdt makliker ôfdield dan PVDF oan it ein fan batterijlibben.

2.2)De elektryske konduktiviteit

S. Chou et al. De testresultaten sjen lieten dat de wjerstân fan CMCLI-1, CMC-LI-2 en PVDF 0.3154 MN · M en 0,2634 MN wiene. M en 20.0365 MN · M, oanjout dat de wjerstân fan PVDF heger is as dat fan CMCLI, is de konduktiviteit fan Cmc-li better dan dat fan PVDF, en de konduktiviteit fan CMCLI.1 is leger dan dy fan CMCLI.2.

2.3)Elektrochemyske prestaasjes

FM Corritgel et al. studearre de CYCLIC Voltammetry Curves of Poly-Sulfonate (AQ) Basearre elektroanen as ferskate BindersWere brûkt. Ferskillende binders hawwe ferskillende oksidaasje en reaksjes, sadat it pykpotinsje oars is. Under har is it oksidaasjepotinsjeel fan CMCLI fan CMCLI 2.15V, en it ferminderingskotinsje is 2,55v. It oksidaasjepotensiaal en ferminderingspotinsjeel fan PVDF wiene respektivelik 2,605 V en 1.950 V respektivelik. Ferlike mei de Cyclic Voltammetry Curves fan 'e foarige twa kear, it Peak Potential ferskil as CMCLI-binder wie, wie dat as PVDF wat minder wurdt brûkt, wat minder hindere en CMCLI-binder wie it foarkommen fan 'e reaksje fan oksidaasje.

2. Applikaasje effekt en meganisme fan CMC

1) applikaasje-effekt

PJ Suo et al. studearre de elektrochemyske prestaasjes fan SI / C-gearstalde materialen as PVDF en CMC waarden brûkt, en fûn dat de batterij fan CMC in omkearde spesifike kapasiteit hie fan 700mAh / G nei 47MAh / G nei 4O-syklusen, hokker wie superieur oan 'e batterij mei PVDF. JH lee et al. studearre de ynfloed fan DS fan CMC op 'e stabiliteit fan grafyt-ophinging en leaude dat de floeibere kwaliteit fan skorsing waard bepaald troch DS. By lege DS hat CMC sterke hydrophobyske eigenskippen, en kinne de reaksje ferheegje mei grafyk-oerflak as wetter wurdt brûkt as media. CMC hat ek foardielen by it behâld fan 'e stabiliteit fan' e Cyclic-eigenskippen fan Silicon - Tin Alloy Anoy Anode Materialen. De NIO-elektroden waarden taret mei ferskate konsintraasjes (0.1Moul, 0,3 mil / L en 0,5 mil / l) cmc en pvdf-binder, en beskuldige en ûntslein en ûntslein en ûntslein en ûntslein en ûntslein en ûntslein en ûntslein en ûntslein en ûntslein. Tidens de earste syklus wie de kapasiteit fan 'e PVDF Binder-sel heger dan dat fan' e CMC Binder-sel. As it oantal syklusen loait ree, nimt de ûntslachkapasiteit fan PVDF-binder fansels ôf. Nei 4JD-syklusen, de spesifike ûntslachkapasiteit fan 0,1MOVL, 0,3moul en 0,5Movlpvdf-binders fermindere nei 250MAH / G, 157Matv 'G en 102MAh / G-spesifike kapasiteit fan batterijen mei 0,1 mol / l, 0,3 mol / l en 0,5 mol / LCMC Binder waarden hâlden om 698MAH / G 555MAH / G en 550MAH / G respektivelik.

CMC Binder wurdt brûkt op Liti0. : En SNO2 Nanoparticles yn yndustriële produksje. Mei help fan CMC as Binder, Lifepo4 en LI4TSY50L2 as positive en negative aktive materialen, en brûk Pyr14FS1 as Flame Retardant fan 0,5v ~ 3,5V by temperatuer, en it positive spesifyk kapacitânsje waard ûnderhâlden om 140mah / g. Under ferskate metalen sâlt yn CMC yntroduseart CMCL-CMCLI, yn steat oare metalen ioanen, dy't de reaksje (vii) "útwikseling (VII)" yn elektrolyte yn 'e sivitaasje kin ynhibearje.

2) Mechanisme fan ferbettering fan prestaasjes

CMC Li Binder kin de elektrochemyske prestaasjes ferbetterje fan AQ-basisopleinen yn litderbatterij. M. E et al. -4 útfierd in foarriedige stúdzje oer it meganisme en foarstelde in model fan 'e ferdieling fan CMC-LI yn' e AQ-elektrode. De goede prestaasjes fan CMCLI komt út it sterke bondingeffekt fan wetterstofbannen dy't wurde produsearre troch in OH, dy't bydrage oan 'e effisjinte formaasje fan Mesh-struktueren. De Hydrophilyske CMC-Lil sil net oplosse yn 'e organyske elektrolyt, sadat it in goede stabiliteit hat yn' e batterij, en hat sterke kleefskrift oan 'e elektrode-struktuer, dy't de batterij makket, hat de batterij hat. CMC-LI Binder hat goede li konduktiviteit, om't d'r in grut oantal funksjonele groepen binne op 'e molekulêre ketting fan CMC-LI. Tidens ûntslach binne d'r twa boarnen fan effektive stoffen dy't mei LI hannelje: (1) li yn 'e elektrolyt; (2) li oan 'e molekulêre ketting fan Cmc-li by it effektive sintrum fan' e aktive substansje.

De reaksje fan Hydroxylgroep en hydroxylgroep yn CarboxyMethyl CMC-LI Binder sil kovalent bond foarmje; Under de aksje fan elektryske fjildkracht, kinne jo oerdrage oan 'e molekulêre ketting of oanswettende molekulêre ketting, dat is, de molekulêre kettingstruktuer sil net skansearre wêze; Uteinlik sil LJ bûnje oan it AQ-dieltsje. Dit jout oan dat de tapassing fan CMCLI de transfer net allinich ferbetteret, ferbetteret net allinich fan LI, mar ferbetteret ek it gebrûk fan it utisaasje fan AQ. Hoe heger de ynhâld fan ch: cooli en 10Li yn 'e molekulêre ketting, hoe makliker li oerdracht. M. Arrmand et al. Leaude dat organyske ferbiningen fan -Cooh of OH respektivelik kinne reagearje mei 1 Li respektyf en produsearje 1 C00li of 1 0LI by leech potensjeel. Om it meganisme fan CMCLI-binder te ferkennen waard CMC-LI-LICE 1 waard brûkt as aktyf materiaal en ferlykbere konklúzjes waarden krigen. Li reageart mei ien ch, cooh en ien fan Cmc li en genereart ch: cooli en ien 0 "respektivelik, lykas werjûn yn fergeliking (1)

As it oantal CH, Cooli, en Oli nimt ta, nimt de DS fan Cmc-li ta. Dit lit sjen dat de organyske laach fral gearstald wurdt fan AQ-dieltsje oerflaktebinder wurdt stabiler wurdt en makliker li oerdrage. CMCLI is in konduktive polymer dy't in ferfierrûte leveret foar Li om it oerflak fan AQ-dieltsjes te berikken. CMCLI-binders hawwe goede elektroanyske en ionyske konduktiviteit, dy't resulteart yn goede elektrochemyske prestaasje en Long syklus libben fan CMCLI-elektroden. JS Bridel et al. Bereid de anode fan litium ion-batterij mei silicon / koalmateriaal mei ferskate binderen om de ynfloed te studearjen oer silisium en polymer fan 'e batterij, en fûn dat cmc de bêste prestaasje hie doe't konstant brûkt doe't konstiids brûkt as konstant. D'r is in sterke hydrogenbân tusken silisium en cmc, dy't sels genêzen hat en kin de tanimmende stress fan it materiaal oanpasse tidens it fytsproses om de stabiliteit te behâlden fan 'e materiaalstruktuer. Mei CMC as Binder, kin de kapasiteit fan Silicon-anode boppe 1000mah / G yn op syn minst 100 syklusen hâlden wurde, en de Coulomb-effisjinsje is tichtby 99,9%.

3, konklúzje

As Binder, CMC-materiaal wurdt brûkt yn ferskate soarten elektroanen, Meso-Phase Caron Microspheren (MCMB) Silicon basearre Anode Material en Lithium Iron Fosfaat Anode Materiaal kin ferbetterje Kapasiteit, syklus stabiliteit en syklus libben fergelike mei PYDF. It is foardielich foar de thermyske stabiliteit, elektryske konduktiviteit en elektrochemyske eigenskippen fan CMC-materialen. D'r binne twa haadmeganismen foar CMC om de prestaasjes fan Lithium Ion Batterijen te ferbetterjen:

(1) De stabile bonding prestaasjes fan CMC skept in needsaaklike betingst foar it krijen fan stabile batterijprestaasje;

(2) CMC hat goed elektron en ion-konduktiviteit en kin li oerdracht befoarderje