Ka whakamahia e te CMC te Ahumahi Pūhiko

He aha te konutai carboxymethyl cellulose?

Ko te konutai Carboxymethyl cellulose, (e kiia ana ko: Carboxymethyl cellulose konutai tote, Carboxymethyl cellulose, CMC, Carboxymethyl, CelluloseSodium, SodiumsaltofCaboxyMethylCellulose) ko nga momo muka e whakamahia nuitia ana i te ao, inenga morahi.

Ko te Cmc-na he pärönaki cellulose me te tohu polymerization o 100~2000 me te taumaha ngota o te 242.16. He kirikiri ma, he paura kirikiri ranei. Karekau he kakara, he kore reka, he reka, he hygroscopic, he kore e rewa i roto i nga whakarewa waro. Tenei pepa te nuinga ki te mohio ki te tono o te konutai carboxymethyl cellulose i roto i lithium katote pākahiko taipitopito.

Te ahunga whakamua o te tono konutai carboxymethyl cellulose CMCi roto i nga pākahiko lithium katote

I tenei wa, ko te polyvinylidene fluoride [pVDF, (CH: A CF:)] e whakamahia whanuitia ana hei here mo te hanga pākahiko katote lithium. . Ko te PVDF ehara i te mea utu noa, me whakamahi ano hoki i roto i te tukanga o te pahū, he hoa ki te taiao o nga whakarewa pararopi, penei i te N methyl e te alkane ketone (NMp) me nga whakaritenga haumākū hau mo te mahi whakaputa tino, he ngawari hoki ki te whakauru. whakarewa lithium, lithium graphite tauhohenga tuarua, ina koa i te ahua o te teitei o te pāmahana, he tupono noa o te rere waiariki. Ko te konutai carboxymethyl cellulose (CMC), he putea wai-wairewa, ka whakamahia hei whakakapi mo te pVDF mo nga taonga hiko, ka taea te karo i te whakamahinga o te NMp, te whakaiti i nga utu me te whakaiti i te poke o te taiao. I te wa ano, kaore e hiahiatia e te tukanga whakaputa te makuku taiao, engari ka taea hoki te whakapai ake i te kaha o te pākahiko, te roa o te huringa ora. I roto i tenei pepa, i arotakehia te mahi a CMC i roto i te mahi o te pākahiko katote lithium, me te tikanga o te CMC ki te whakapai ake i te mahi pākahiko i whakarāpopotohia mai i nga ahuatanga o te pumau o te waiariki, te kawe hiko me nga ahuatanga hiko.

1. Te hanganga me te mahi a CMC

1) Hanganga CMC

Ko te tikanga ka whakarōpūhia te CMC ma te rereke o nga tohu whakakapinga (Ds), a ko te ahua o te hua me te mahi ka tino pa ki a Ds. LXie et al. i ako i te CMC me nga D o nga takirua H rereke o Na. Ko nga hua tātaritanga SEM i whakaatu ko CMC-Li-1 (Ds = 1.00) i whakaatu i te hanganga maramara, me te CMC-Li-2 (Ds = 0.62) i whakaatu i te hanganga raina. Ko nga rangahau a M. E et al i whakaatu ko CMC. Ka taea e Styrene butadiene rapa (SBR) te aukati i te whakahiatotanga o Li: O me te whakapumau i te hanganga atanga, he painga ki te mahi hiko.

2) mahi CMC

2.1)Te pūmautanga ngāwhā

Zj Han et al. i akohia te mau tonu o te waiariki o nga momo here. Ko te pāmahana tino nui o pVDF he 4500C. Ka eke ki te 500 ℃, ka tere te pirau, ka heke te papatipu ki te 70%. Ka tae te mahana ki te 600 ℃, ka whakahekehia te papatipu e 70%. I te taenga o te pāmahana ki te 300oC, ka whakahekehia te papatipu o CMC-Li e 70%. I te taenga o te mahana ki te 400 ℃, ka whakahekehia te papatipu o CMC-Li e 10%. Ko te CMCLi he ngawari ake te pirau i te pVDF i te mutunga o te ora o te pākahiko.

2.2)Te kawe hiko

S. Chou et al. Ko nga hua whakamatautau i whakaatu ko te parenga o CMCLI-1, CMC-Li-2 me pVDF he 0.3154 Mn·m me te 0.2634 Mn. M me te 20.0365 Mn·m, e tohu ana he nui ake te parenga o te pVDF i tera o CMCLi, he pai ake te whakahaere o te CMC-LI i te pVDF, a, he iti ake te kaha o te CMCLI.1 i te CMCLI.2.

2.3)Mahinga hiko

FM Courtel et al. i akohia nga pihinga hiko hiko o te poly-sulfonate (AQ) i runga i nga hiko i te wa i whakamahia ai nga momo herenga rereke. He rereke nga tauhohenga o te waikura me nga tauhohenga whakaheke, no reira he rereke te kaha o te tihi. I roto ia ratou, ko te kaha o te waiora o CMCLi ko 2.15V, ko te kaha whakaheke he 2.55V. Ko te kaha hāoratanga me te kaha whakaheke o te pVDF he 2.605 V me te 1.950 V. Ki te whakatauritea ki nga pihinga voltammetry hurihanga o nga wa e rua o mua, ko te rerekeetanga peanga o te tihi o te pikinga whakangao-whakaiti i te wa i whakamahia ai te herenga CMCLi he iti ake i tera i te wa i whakamahia ai te pVDF, e tohu ana he iti ake te aukati i te tauhohenga me te herenga CMCLi he pai ake. te puta mai o te tauhohenga waiora-whakaiti.

2. Te paanga tono me te tikanga o te CMC

1) Painga tono

Pj Suo et al. i akohia te mahi hiko o nga rauemi hiato Si/C i te wa i whakamahia ai te pVDF me te CMC hei here, a ka kitea ko te pākahiko e whakamahi ana i te CMC he kaha whakamuri motuhake o 700mAh/g mo te wa tuatahi me te 597mAh/g tonu i muri i nga huringa 4O, e he pai ake i te pākahiko ma te whakamahi pVDF. Jh Lee et al. i ako i te awe o Ds o CMC ki te pumau o te whakatārewatanga kauwhata me te whakapono na Ds te kounga wai o te whakatārewatanga i whakatau. I te iti o te DS, he kaha nga ahuatanga hydrophobic a CMC, a ka taea te whakanui ake i te tauhohenga ki te mata kauwhata ina whakamahia te wai hei papaaho. He painga ano te CMC ki te pupuri i te mau tonu o nga ahuatanga o te porohita o nga rauemi anode tine. I whakaritea nga electrodes NiO me nga rereke rereke (0.1mouL, 0.3mol / L me 0.5mol / L) CMC me te pVDF binder, ka tukuna, ka tukuna i te 1.5-3.5V me te 0.1c o te waa. I roto i te huringa tuatahi, he teitei ake te kaha o te pūtau here pVDF i tera o te pūtau here CMC. Ka tae te maha o nga huringa ki te lO, ka tino heke te kaha tukunga o te here pVDF. I muri i nga huringa 4JD, ko nga kaha tuku motuhake o te 0.1movL, 0.3MOUL me te 0.5MovLPVDF binders kua heke ki te 250mAh/g, 157mAtv 'g me te 102mAh/g, ia: Ko te tuku i nga kaha motuhake o nga pākahiko me te 0.1 moL/L.3. me te 0.5 moL/LCMC ka mau te here ki te 698mAh/g, 555mAh/g me te 550mAh/g.

Ka whakamahia te herenga CMC ki te LiTI0. : me te SnO2 nanoparticles i roto i te hanga ahumahi. Ma te whakamahi i te CMC hei here, LiFepO4 me Li4TI50l2 hei rauemi hohe pai me te kino, me te whakamahi i te pYR14FS1 hei electrolyte whakaahuru mura, i hurihia te pākahiko 150 nga wa i te 0.1c i te 1.5v ~ 3.5V i te pāmahana, me te pai motuhake. i mau tonu te kaha ki te 140mAh/g. I roto i nga momo tote whakarewa i roto i te CMC, ka whakauruhia e CMCLi etahi atu katote whakarewa, ka taea te aukati i te "whakawhitinga tauhohenga (vii)" i roto i te electrolyte i te wa e rere ana.

2) Te tikanga o te whakapai ake i nga mahi

Ka taea e te CMC Li binder te whakapai ake i te mahi hiko o te AQ turanga hiko i roto i te pākahiko lithium. M. E et al. -4 i whakahaerehia he rangahau tuatahi mo te tikanga me te whakatakoto i tetahi tauira o te tohatoha o te CMC-Li i roto i te hiko AQ. Ko te pai o te mahi a CMCLi ka puta mai i te kaha honohono o nga here hauwai i hangaia e te OH, e whai hua ana ki te hanga pai o nga hanganga mata. Ko te CMC-Li hydrophilic e kore e memeha i roto i te electrolyte organic, na reira he pai te pumau i roto i te pākahiko, me te kaha o te piri ki te hanganga electrode, na te mea he pai te pumau o te pākahiko. Cmc-li binder he pai te kawe Li na te mea he maha nga roopu mahi kei runga i te mekameka ngota o CMC-Li. I te wa e rere ana, e rua nga puna o nga matū whai hua e mahi ana me te Li: (1) Li i roto i te electrolyte; (2) Li i te mekameka ngota o CMC-Li tata ki te pokapū whai hua o te matū kaha.

Ko te tauhohenga o te roopu hydroxyl me te roopu hydroxyl i roto i te here carboxymethyl CMC-Li ka hanga i te here covalent; I raro i te mahi a te kaha o te mara hiko, ka taea e U te whakawhiti i runga i te mekameka ngota me te mekameka ngota e tata ana, ara, e kore e pakaru te hanganga mekameka ngota; Ka mutu, ka herea a Lj ki te matūriki AQ. Ko tenei e tohu ana ko te whakamahinga o te CMCLi kaore i te whakapai ake i te pai o te whakawhitinga o Li, engari ka whakapai ake i te tere o te whakamahinga o te AQ. Ko te teitei ake o te ihirangi o te cH: COOLi me te 10Li i roto i te mekameka ngota, ka ngawari ake te whakawhiti Li. M. Arrmand et al. i whakapono ka taea e nga pūhui waro o -COOH me te OH te tauhohe ki te 1 Li, ka whakaputa i te 1 C00Li, 1 0Li ranei i te iti te kaha. Hei tuhura ake i te tikanga o te herenga CMCLi i roto i te hiko, i whakamahia te CMC-Li-1 hei rauemi kaha me nga whakatau rite. Ka tauhohe a Li ki te kotahi cH, COOH me tetahi 0H mai i te CMC Li ka whakaputa i te cH: COOLi me te kotahi 0 “he rite ki te whakaatu i nga wharite (1) me (2)

Ka piki ake te maha o te cH, COOLi, me OLi, ka piki ake nga DS o CMC-Li. E whakaatu ana tenei ko te paparanga waro i tito te nuinga o te AQ matūriki hei here i te mata ka pai ake, ka ngawari ake te whakawhiti i a Li. Ko te CMCLi he polymer conductive e whakarato ana i te huarahi kawe mo Li kia eke ki te mata o nga matūriki AQ. He pai te pai o te hikohiko me te katote i roto i nga here o te CMCLi, e hua ana te pai o te mahi hiko me te roa o te huringa o te hikohiko CMCLi. JS Bridel et al. i whakaritea te anode o te pākahiko katote lithium ma te whakamahi i nga rauemi hiato hiato / waro / polymer me nga momo herenga rereke ki te ako i te awe o te taunekeneke i waenga i te silicon me te polymer ki te mahi katoa o te pākahiko, ka kitea he pai te mahi a te CMC ina whakamahia hei here. He kaha te here hauwai i waenga i te silicon me te CMC, he kaha ki te whakaora i a ia ano, ka taea te whakatika i te taumahatanga o nga taonga i te waa o te paihikara hei pupuri i te pumau o te hanganga rawa. Ma te CMC hei here, ka taea te pupuri i te kaha o te anode silicon ki runga ake i te 1000mAh / g i roto i nga huringa 100 iti rawa, a ko te kaha o te coulomb he tata ki te 99.9%.

3, whakatau

Ka rite ki te here, ka taea te whakamahi rauemi CMC i roto i nga momo momo taputapu electrode penei i te graphite taiao, meso-waahanga waro microspheres (MCMB), lithium titanate, tine i runga i te tine i runga i nga rauemi anode me te lithium rino phosphate anode rauemi, ka taea te whakapai ake i te pākahiko. te kaha, te pumau o te huringa me te huringa ora ki te pYDF. He painga ki te pumau o te waiariki, te kawe hiko me nga taonga hiko o nga rawa CMC. E rua nga tikanga matua mo te CMC hei whakapai ake i te mahi o nga pākahiko katote lithium:

(1) Ko te mahinga hononga pumau o CMC ka hangaia he whakaritenga e tika ana mo te whiwhi i nga mahi pākahiko pumau;

(2) He pai te irahiko me te katote a CMC ka taea te whakatairanga i te whakawhiti Li