Sebagai pengikat utama bahan elektrod negatif berasaskan air, produk CMC digunakan secara meluas oleh pengeluar bateri domestik dan asing. Jumlah pengikat yang optimum dapat memperoleh kapasiti bateri yang agak besar, hayat kitaran panjang dan rintangan dalaman yang agak rendah.
Binder adalah salah satu bahan fungsi tambahan penting dalam bateri lithium-ion. Ia adalah sumber utama sifat -sifat mekanik keseluruhan elektrod dan mempunyai kesan penting terhadap proses pengeluaran elektrod dan prestasi elektrokimia bateri. Pengikat itu sendiri tidak mempunyai kapasiti dan menduduki bahagian yang sangat kecil dalam bateri.
Sebagai tambahan kepada sifat pelekat pengikat umum, bahan pengikat elektrod bateri lithium-ion juga perlu dapat menahan bengkak dan kakisan elektrolit, serta menahan kakisan elektrokimia semasa caj dan pelepasan. Ia tetap stabil dalam julat voltan kerja, jadi tidak banyak bahan polimer yang boleh digunakan sebagai pengikat elektrod untuk bateri lithium-ion.
Terdapat tiga jenis utama pengikat bateri lithium-ion yang digunakan secara meluas pada masa ini: polyvinylidene fluoride (PVDF), emulsi getah styrene-butadiene (SBR) dan carboxymethyl selulosa (CMC). Di samping itu, asid polyacrylic (PAA), pengikat berasaskan air dengan polyacrylonitrile (PAN) dan polyacrylate sebagai komponen utama juga menduduki pasaran tertentu.
Empat ciri CMC peringkat bateri
Oleh kerana kelarutan air miskin struktur asid selulosa carboxymethyl, untuk lebih baik menerapkannya, CMC adalah bahan yang sangat banyak digunakan dalam pengeluaran bateri.
Sebagai pengikat utama bahan elektrod negatif berasaskan air, produk CMC digunakan secara meluas oleh pengeluar bateri domestik dan asing. Jumlah pengikat yang optimum dapat memperoleh kapasiti bateri yang agak besar, hayat kitaran panjang dan rintangan dalaman yang agak rendah.
Empat ciri CMC adalah:
Pertama, CMC boleh membuat produk hidrofilik dan larut, larut sepenuhnya dalam air, tanpa serat dan kekotoran percuma.
Kedua, tahap penggantian adalah seragam dan kelikatan stabil, yang dapat memberikan kelikatan dan lekatan yang stabil.
Ketiga, menghasilkan produk kemelut tinggi dengan kandungan ion logam rendah.
Keempat, produk ini mempunyai keserasian yang baik dengan lateks SBR dan bahan -bahan lain.
CMC natrium carboxymethyl selulosa yang digunakan dalam bateri telah meningkatkan kesan penggunaannya secara kualitatif, dan pada masa yang sama menyediakannya dengan prestasi penggunaan yang baik, dengan kesan penggunaan semasa.
Peranan CMC dalam bateri
CMC adalah derivatif carboxymethylated selulosa, yang biasanya disediakan dengan bertindak balas selulosa semulajadi dengan asid kaustik dan asid monochloroacetic, dan berat molekulnya berkisar dari ribuan hingga berjuta -juta.
CMC adalah serbuk kuning putih, bahan berbutir atau berserabut, yang mempunyai hygroscopicity yang kuat dan mudah larut dalam air. Apabila ia adalah neutral atau alkali, penyelesaiannya adalah cecair kelikatan tinggi. Jika ia dipanaskan di atas 80 ℃ untuk masa yang lama, kelikatan akan berkurangan dan ia akan tidak larut dalam air. Ia menjadi coklat apabila dipanaskan hingga 190-205 ° C, dan karbon apabila dipanaskan hingga 235-248 ° C.
Kerana CMC mempunyai fungsi penebalan, ikatan, pengekalan air, pengemulsian dan penggantungan dalam larutan akueus, ia digunakan secara meluas dalam bidang seramik, makanan, kosmetik, percetakan dan pencelupan, papermak, tekstil, salutan, pelekat dan perubatan, Seramik akhir dan bateri lithium Lapangan menyumbang kira -kira 7%, yang biasanya dikenali sebagai "monosodium glutamat industri".
KhususCmcdalam bateri, fungsi CMC adalah: menyebarkan bahan aktif elektrod negatif dan ejen konduktif; kesan penebalan dan anti-sedimen pada buburan elektrod negatif; membantu ikatan; menstabilkan prestasi pemprosesan elektrod dan membantu meningkatkan prestasi kitaran bateri; Tingkatkan kekuatan kulit tiang tiang, dll.
Prestasi dan pemilihan CMC
Menambah CMC apabila membuat buburan elektrod dapat meningkatkan kelikatan buburan dan mencegah buburan dari menetap. CMC akan menguraikan ion natrium dan anion dalam larutan akueus, dan kelikatan gam CMC akan berkurangan dengan peningkatan suhu, yang mudah menyerap kelembapan dan mempunyai keanjalan yang lemah.
CMC boleh memainkan peranan yang sangat baik dalam penyebaran grafit elektrod negatif. Oleh kerana jumlah CMC meningkat, produk penguraiannya akan mematuhi permukaan zarah grafit, dan zarah grafit akan menangkis satu sama lain disebabkan oleh daya elektrostatik, mencapai kesan penyebaran yang baik.
Kelemahan CMC yang jelas adalah bahawa ia agak rapuh. Jika semua CMC digunakan sebagai pengikat, elektrod negatif grafit akan runtuh semasa proses menekan dan memotong bahagian tiang, yang akan menyebabkan kehilangan serbuk yang serius. Pada masa yang sama, CMC sangat dipengaruhi oleh nisbah bahan elektrod dan nilai pH, dan lembaran elektrod mungkin retak semasa pengecasan dan pelepasan, yang secara langsung mempengaruhi keselamatan bateri.
Pada mulanya, pengikat yang digunakan untuk pengadukan elektrod negatif adalah PVDF dan pengikat berasaskan minyak lain, tetapi memandangkan perlindungan alam sekitar dan faktor lain, ia telah menjadi arus perdana untuk menggunakan pengikat berasaskan air untuk elektrod negatif.
Pengikat yang sempurna tidak wujud, cuba pilih pengikat yang memenuhi keperluan pemprosesan fizikal dan elektrokimia. Dengan pembangunan teknologi bateri lithium, serta isu kos dan perlindungan alam sekitar, pengikat berasaskan air akhirnya akan menggantikan pengikat berasaskan minyak.
CMC Dua proses pembuatan utama
Menurut media etherification yang berlainan, pengeluaran perindustrian CMC boleh dibahagikan kepada dua kategori: kaedah berasaskan air dan kaedah berasaskan pelarut. Kaedah menggunakan air sebagai medium tindak balas dipanggil kaedah medium air, yang digunakan untuk menghasilkan CMC sederhana dan rendah alkali. Kaedah menggunakan pelarut organik sebagai medium tindak balas dipanggil kaedah pelarut, yang sesuai untuk pengeluaran CMC sederhana dan tinggi. Kedua -dua reaksi ini dijalankan dalam pengabutan, yang tergolong dalam proses menguli dan kini merupakan kaedah utama untuk menghasilkan CMC.
Kaedah Sederhana Air: Proses Pengeluaran Perindustrian yang terdahulu, kaedahnya adalah untuk bertindak balas selulosa alkali dan ejen pengetua di bawah syarat-syarat alkali dan air percuma, yang digunakan untuk menyediakan produk CMC sederhana dan rendah, seperti detergen dan ejen saiz tekstil menunggu . Kelebihan kaedah medium air ialah keperluan peralatan agak mudah dan kosnya rendah; Kelemahannya adalah disebabkan oleh kekurangan sejumlah besar medium cecair, haba yang dihasilkan oleh tindak balas meningkatkan suhu dan mempercepatkan kelajuan tindak balas sampingan, mengakibatkan kecekapan etherification yang rendah dan kualiti produk yang lemah.
Kaedah pelarut; Juga dikenali sebagai kaedah pelarut organik, ia dibahagikan kepada kaedah menguli dan kaedah buburan mengikut jumlah pencairan tindak balas. Ciri utamanya ialah tindak balas alkali dan penyerapan dilakukan di bawah keadaan pelarut organik sebagai medium tindak balas (pencairan). Seperti proses tindak balas kaedah air, kaedah pelarut juga terdiri daripada dua peringkat alkali dan pengetua, tetapi medium tindak balas kedua -dua peringkat ini berbeza. Kelebihan kaedah pelarut adalah bahawa ia menghilangkan proses perendaman alkali, menekan, menghancurkan, dan penuaan yang wujud dalam kaedah air, dan alkali dan pengaliran semuanya dilakukan di dalam pelukis; Kelemahannya adalah bahawa kawalan suhu agak miskin, dan keperluan ruang agak miskin. , kos yang lebih tinggi.
Masa Post: Jan-05-2023