CMC בדרגת סוללה

Carboxymethyl Cellulose בדרגה סוללה (CMC) הוא סוג מיוחד של CMC המשמש כחומר קלסר ועיבוי בייצור סוללות ליתיום-יון (LIBS). LIBs הם סוללות נטענות הנפוצות במכשירים אלקטרוניים ניידים, כלי רכב חשמליים ומערכות אחסון אנרגיה בגלל צפיפות האנרגיה הגבוהה שלהם וחיי המחזור הארוך שלהם. CMC בדרגת סוללה ממלא תפקיד מכריע בתהליך ייצור האלקטרודות של LIBs, במיוחד בייצור אלקטרודות הן לקתודה והן לאנודה.

פונקציות ותכונות של CMC בדרגה סוללה:

1. קלסר: CMC בדרגה סוללה משמש כקלסר המסייע להחזיק את חומרי האלקטרודה הפעילים (כמו תחמוצת ליתיום קובלט לקתודות וגרפיט לאנודות) יחד והדבק אותם במצע האספן הנוכחי (בדרך כלל נייר אלומיניום לקתודות ונייר כסף נחושת לאנודות ). זה מבטיח מוליכות חשמלית טובה ויציבות מכנית של האלקטרודה.
2. חומר עיבוי: CMC בדרגת סוללה משמש גם כחומר עיבוי בניסוח האלקטרודה Slurry. זה עוזר לשלוט על הצמיגות והתכונות הריאולוגיות של ההדרגה, ומאפשר ציפוי אחיד והפקת חומר האלקטרודה לאספן הנוכחי. זה מבטיח עובי אלקטרודה וצפיפות עקבית, שהם קריטיים להשגת ביצועי סוללה מיטביים.
3. מוליכות יונית: CMC בדרגת סוללה עשוי להיות שונה או לניסוח במיוחד כדי לשפר את המוליכות היונית שלה בתוך האלקטרוליט הסוללה. זה יכול לשפר את הביצועים האלקטרוכימיים הכוללים ואת היעילות של סוללת הליתיום-יון.
4. יציבות אלקטרוכימית: CMC בדרגה סוללה נועד לשמור על שלמותה המבנית ויציבות האלקטרוכימית שלה לאורך תוחלת החיים של הסוללה, אפילו בתנאי הפעלה קשים כמו טמפרטורות גבוהות ושיעורי רכיבה על אופניים. זה מבטיח אמינות ובטיחות לטווח הארוך של הסוללה.

תהליך ייצור:

CMC בדרגת סוללה מיוצר בדרך כלל באמצעות שינוי כימי של תאית, פוליסכריד טבעי שמקורו בסיבי צמח. קבוצות הקרבוקסימתיל (-CH2COOH) מוצגות על עמוד השדרה התאית באמצעות סדרה של תגובות כימיות, וכתוצאה מכך היווצרות תאית קרבוקסימתיל. ניתן להתאים את מידת החלפת הקרבוקסימתיל והמשקל המולקולרי של ה- CMC כדי לעמוד בדרישות הספציפיות של יישומי סוללות ליתיום-יון.

יישומים:

CMC בדרגת סוללה משמש בעיקר לייצור אלקטרודות לסוללות ליתיום-יון, כולל תצורות גליליות ותאי שקיות כאחד. הוא משולב בניסוח האלקטרודה Slurry יחד עם רכיבים אחרים כמו חומרי אלקטרודה פעילים, תוספים מוליכים וממסים. לאחר מכן מצופה Slurrod האלקטרודה על מצע האספן הנוכחי, מיובש ומורכב לתא הסוללה הסופי.

יתרונות:

1. ביצועי אלקטרודה משופרים: CMC בדרגת סוללה מסייע בשיפור הביצועים האלקטרוכימיים, יציבות האופניים ויכולת הקצב של סוללות ליתיום-יון על ידי הבטחת ציפוי אלקטרודה אחיד והדבקה חזקה בין חומרים פעילים לאספני זרם.
2. בטיחות ואמינות משופרים: השימוש ב- CMC בדרגה גבוהה באיכות גבוהה עם תכונות מותאמות תורם לבטיחות, לאמינות ולתוח אריכות ימים של סוללות ליתיום-יון, ומפחית את הסיכון להקל אלקטרודה, מעגלים קצרים ואירועי בורח תרמי.
3. פורמולות מותאמות: ניתן להתאים ניסוחים CMC בדרגה סוללה כדי לעמוד בדרישות הספציפיות ויעדי הביצועים של כימיות, יישומים ותהליכי ייצור שונים.

לסיכום, Carboxymethyl Cellulose בדרגה סוללה (CMC) הוא חומר מיוחד הממלא תפקיד קריטי בייצור סוללות ליתיום-יון בעלות ביצועים גבוהים. המאפיינים הייחודיים שלו כחומר קלסר ועיבוי תורמים ליציבות, ליעילות ובטיחות של אלקטרודות סוללות ליתיום-יון, מה שמאפשר קידום טכנולוגיות אנרגיה נקייה וניידות חשמלית.