CMC itilize nan endistri batri

Ki sa ki se sodyòm karboksimetil seluloz??

Sodyòm Carboxymethyl seluloz, (yo rele tou: Carboxymethyl seluloz sodyòm sèl, Carboxymethyl seluloz, CMC, Carboxymethyl, CelluloseSodium, SodiumsaltofCaboxyMethylCellulose) se kalite fib ki pi lajman itilize nan mond lan, dòz maksimòm.

Cmc-na se yon dérivé seluloz ak yon degre polymérisation de 100 ~ 2000 ak yon pwa molekilè 242.16. Blan fib oswa granulaire poud. San odè, san gou, san gou, igroskopik, ensolubl nan solvang òganik. Papye sa a sitou yo konprann aplikasyon an nan sodyòm carboxymethyl seluloz nan detay ityòm ion batri.

Pwogrè nan aplikasyon Sodyòm karboksimetil seluloz CMCnan pil ityòm ion

Kounye a, fliyò polyvinylidene [pVDF, (CH: A CF:)] lajman itilize kòm lyan nan pwodiksyon pil ityòm ion. . PVDF se pa sèlman chè, tou bezwen sèvi ak nan pwosesis la nan aplikasyon eksplozif, zanmitay nan anviwònman an nan Solvang òganik, tankou N methyl ki alkan ketone a (NMp) ak kondisyon imidite lè a pou pwosesis pwodiksyon estrikteman, tou fasil ak entegre. metal ityòm, ityòm grafit reyaksyon segondè, espesyalman nan kondisyon an nan tanperati ki wo, yon risk espontane nan runaway tèmik. Sodyòm carboxymethyl cellulose (CMC), yon lyan dlo-idrosolubl, yo itilize kòm yon ranplasan nan pVDF pou materyèl elektwòd, sa ki ka evite itilize nan NMp, diminye depans ak redwi polisyon nan anviwònman an. An menm tan an, pwosesis pwodiksyon an pa mande pou imidite anviwònman an, men tou, ka amelyore kapasite batri a, pwolonje lavi sik la. Nan papye sa a, yo te revize wòl CMC nan pèfòmans batri ityòm ion, epi yo te rezime mekanis CMC pou amelyore pèfòmans batri a nan aspè estabilite tèmik, konduktiviti elektrik ak karakteristik elektwochimik.

1. Estrikti ak pèfòmans nan CMC

1) estrikti CMC

CMC jeneralman klase pa diferan degre nan sibstitisyon (Ds), ak mòfoloji pwodwi a ak pèfòmans yo anpil afekte pa Ds. LXie et al. etidye THE CMC ak Ds nan diferan H pè Na. Rezilta analiz SEM te montre ke CMC-Li-1 (Ds = 1.00) prezante estrikti granulaire, ak CMC-Li-2 (Ds = 0.62) prezante estrikti lineyè. Rechèch M. E et al te pwouve ke CMC. Kawotchou styrène butadien (SBR) ka anpeche aglomerasyon Li: O epi estabilize estrikti koòdone, ki benefisye pèfòmans elektwochimik la.

2) CMC pèfòmans

2.1)Estabilite tèmik

Zj Han et al. etidye estabilite nan tèmik nan lyan diferan. Tanperati kritik pVDF se sou 4500C. Lè yo rive nan 500 ℃, dekonpozisyon rapid rive ak mas la redwi pa apeprè 70%. Lè tanperati a te rive nan 600 ℃, mas la te redwi plis pa 70%. Lè tanperati a te rive nan 300oC, mas CMC-Li te redwi pa 70%. Lè tanperati a te rive nan 400 ℃, mas CMC-Li te redwi pa 10%. CMCLi pi fasil dekonpoze pase pVDF nan fen lavi batri a.

2.2)Konduktivite elektrik la

S. Chou et al. Rezilta tès yo te montre ke rezistans nan CMCLI-1, CMC-Li-2 ak pVDF te 0.3154 Mn·m ak 0.2634 Mn, respektivman. M ak 20.0365 Mn·m, ki endike ke rezistivite pVDF pi wo pase CMCLi, konduktiviti CMC-LI pi bon pase pVDF, ak konduktiviti CMCLI.1 pi ba pase CMCLI.2.

2.3)Pèfòmans elektwochimik

FM Courtel et al. etidye koub voltametri silik yo nan elektwòd ki baze sou poly-sulfonate (AQ) lè diferan lyan yo te itilize. Lyan diferan gen diferan oksidasyon ak reyaksyon rediksyon, kidonk potansyèl pik la diferan. Pami yo, potansyèl oksidasyon CMCLi se 2.15V, ak potansyèl rediksyon an se 2.55V. Potansyèl oksidasyon ak potansyèl rediksyon pVDF yo te 2.605 V ak 1.950 V respektivman. Konpare ak koub voltametri silik yo nan de fwa anvan yo, diferans potansyèl pik nan pik oksidasyon-rediksyon an lè yo te itilize CMCLi lyan te pi piti pase sa lè yo te itilize pVDF, sa ki endike ke reyaksyon an te mwens anpeche ak CMCLi lyan te pi fezab pou ensidan an nan reyaksyon an oksidasyon-rediksyon.

2. Efè aplikasyon ak mekanis CMC

1) Efè aplikasyon

Pj Suo et al. etidye pèfòmans elektwochimik nan materyèl konpoze Si / C lè pVDF ak CMC yo te itilize kòm atach, epi li te jwenn ke batri a lè l sèvi avèk CMC te gen yon kapasite espesifik revèsib nan 700mAh / g la pou premye fwa epi li toujou te gen 597mAh / g apre 4O sik, ki te siperyè batri a lè l sèvi avèk pVDF. Jh Lee et al. etidye enfliyans nan Ds nan CMC sou estabilite nan sispansyon grafit ak kwè ke bon jan kalite a likid nan sispansyon te detèmine pa Ds. Nan DS ki ba, CMC gen pwopriyete idrofob fò, epi li ka ogmante reyaksyon an ak sifas grafit lè yo itilize dlo kòm medya. CMC tou gen avantaj nan kenbe estabilite nan pwopriyete yo siklik nan materyèl Silisyòm - fèblan alyaj anod. Elektwòd NiO yo te prepare ak diferan konsantrasyon (0.1mouL, 0.3mol/L ak 0.5mol/L) CMC ak pVDF lyan, epi chaje ak egzeyate nan 1.5-3.5V ak yon kouran 0.1c. Pandan premye sik la, kapasite selil pVDF lyan an te pi wo pase selil CMC lyan an. Lè kantite sik rive nan lO, kapasite egzeyat pVDF lyan diminye evidamman. Apre sik 4JD, kapasite egzeyat espesifik 0.1movL, 0.3MOUL ak 0.5MovLPVDF lyan diminye a 250mAh/g, 157mAtv 'g ak 102mAh/g, respektivman: kapasite egzeyat espesifik pil ak 0.1 moL/L,/L0.3 moL/L. ak 0.5 moL / LCMC lyan yo te kenbe nan 698mAh / g, 555mAh / g ak 550mAh / g, respektivman.

CMC lyan yo itilize sou LiTI0. : ak nanopartikul SnO2 nan pwodiksyon endistriyèl. Sèvi ak CMC kòm lyan, LiFepO4 ak Li4TI50l2 kòm materyèl aktif pozitif ak negatif, respektivman, epi lè l sèvi avèk pYR14FS1 kòm elektwolit ignifuge flanm dife, yo te sikile batri a 150 fwa nan yon kouran nan 0.1c nan 1.5v ~ 3.5V nan tanperati, ak espesifik nan pozitif. kapasite te kenbe nan 140mAh / g. Pami divès kalite sèl metal nan CMC, CMCLi entwodui lòt iyon metal, ki ka anpeche "reyaksyon echanj (vii)" nan elektwolit pandan sikilasyon.

2) Mekanis amelyorasyon pèfòmans

CMC Li lyan ka amelyore pèfòmans elektwochimik nan elektwòd baz AQ nan batri ityòm. M. E et al. -4 te fè yon etid preliminè sou mekanis la ak pwopoze yon modèl distribisyon CMC-Li nan elektwòd AQ la. Pèfòmans nan bon nan CMCLi soti nan efè a lyezon fò nan lyezon idwojèn ki te pwodwi pa yon OH, ki kontribye nan fòmasyon an efikas nan estrikti may. CMC-Li idrofil pa pral fonn nan elektwolit òganik la, kidonk li gen yon bon estabilite nan batri a, epi li gen adezyon fò nan estrikti nan elektwòd, ki fè batri a gen yon estabilite bon. Cmc-li lyan gen bon konduktiviti Li paske gen yon gwo kantite gwoup fonksyonèl sou chèn molekilè nan CMC-Li. Pandan egzeyat, gen de sous sibstans efikas ki aji ak Li: (1) Li nan elektwolit la; (2) Li sou chèn molekilè CMC-Li toupre sant efikas sibstans aktif la.

Reyaksyon gwoup hydroxyl ak gwoup hydroxyl nan lyan carboxymethyl CMC-Li pral fòme lyezon kovalan; Anba aksyon an nan fòs jaden elektrik, U ka transfere sou chèn molekilè a oswa chèn molekilè adjasan, se sa ki, estrikti nan chèn molekilè pa pral domaje; Evantyèlman, Lj pral kole ak patikil AQ la. Sa a endike ke aplikasyon CMCLi pa sèlman amelyore efikasite transfè Li, men tou, amelyore pousantaj itilizasyon AQ. Pi wo kontni an nan ch: COOLi ak 10Li nan chèn molekilè a, pi fasil transfè Li a. M. Arrmand et al. kwè ke konpoze òganik nan -COOH oswa OH te kapab reyaji ak 1 Li respektivman epi pwodui 1 C00Li oswa 1 0Li nan potansyèl ki ba. Yo nan lòd yo eksplore pi lwen mekanis nan lyan CMCLi nan elektwòd, CMC-Li-1 te itilize kòm materyèl aktif ak konklizyon menm jan yo te jwenn. Li reyaji ak yon cH, COOH ak yon 0H soti nan CMC Li epi li jenere ch: COOLi ak youn 0 "respektivman, jan yo montre nan ekwasyon (1) ak (2)

Kòm kantite chH, COOLi, ak OLi ogmante, DS CMC-Li ogmante. Sa a montre ke kouch nan òganik ki konpoze sitou nan lyan sifas patikil AQ vin pi estab ak pi fasil yo transfere Li. CMCLi se yon polymère konduktif ki bay yon wout transpò pou Li rive nan sifas patikil AQ yo. Lyan CMCLi gen bon konduktiviti elektwonik ak iyonik, ki rezilta nan bon pèfòmans elektwochimik ak lavi sik long nan elektwòd CMCLi. JS Bridel et al. prepare anod nan batri ityòm ion lè l sèvi avèk materyèl konpoze Silisyòm / kabòn / polymère ak lyan diferan pou etidye enfliyans nan entèraksyon ki genyen ant Silisyòm ak polymère sou pèfòmans an jeneral nan batri a, epi li te jwenn ke CMC te gen pi bon pèfòmans lè yo itilize kòm lyan. Gen yon kosyon idwojèn fò ant Silisyòm ak CMC, ki gen kapasite gerizon pwòp tèt ou epi li ka ajiste estrès la ogmante nan materyèl la pandan pwosesis la monte bisiklèt kenbe estabilite nan estrikti materyèl la. Avèk CMC kòm lyan, kapasite nan anod Silisyòm ka kenbe pi wo a 1000mAh / g nan omwen 100 sik, ak efikasite nan koulomb se fèmen nan 99.9%.

3, konklizyon

Kòm yon lyan, materyèl CMC ka itilize nan diferan kalite materyèl elektwòd tankou grafit natirèl, mikwosfè kabòn meso-faz (MCMB), ityòm titanate, fèblan ki baze sou materyèl anod Silisyòm ak materyèl anod ityòm fè fosfat, ki ka amelyore batri a. kapasite, estabilite sik ak lavi sik konpare ak pYDF. Li benefisye estabilite tèmik, konduktiviti elektrik ak pwopriyete elektwochimik nan materyèl CMC. Gen de mekanis prensipal pou CMC amelyore pèfòmans pil ityòm ion:

(1) Pèfòmans lyezon ki estab nan CMC kreye yon avantou nesesè pou jwenn pèfòmans batri ki estab;

(2) CMC gen bon konduktiviti elektwon ak iyon epi li ka ankouraje transfè Li