Focus on Cellulose ethers

Примена ЦМЦ везива у батеријама

Као главно везиво материјала негативних електрода на бази воде, ЦМЦ производи се широко користе од стране домаћих и страних произвођача батерија. Оптимална количина везива може да добије релативно велики капацитет батерије, дуг животни век и релативно низак унутрашњи отпор.

Везиво је један од важних помоћних функционалних материјала у литијум-јонским батеријама. То је главни извор механичких својстава целе електроде и има важан утицај на процес производње електроде и електрохемијске перформансе батерије. Сам везиво нема капацитет и заузима веома мали део у батерији.

Поред адхезивних својстава општих везива, материјали за везивање електрода литијум-јонске батерије такође морају бити у стању да издрже бубрење и корозију електролита, као и да издрже електрохемијску корозију током пуњења и пражњења. Остаје стабилан у опсегу радног напона, тако да нема много полимерних материјала који се могу користити као везива електрода за литијум-јонске батерије.

Постоје три главна типа везива за литијум-јонске батерије који се тренутно широко користе: поливинилиден флуорид (ПВДФ), емулзија стирен-бутадиен каучука (СБР) и карбоксиметил целулоза (ЦМЦ). Поред тога, одређено тржиште заузимају и полиакрилна киселина (ПАА), везива на бази воде са полиакрилонитрилом (ПАН) и полиакрилатом као главним компонентама.

Четири карактеристике ЦМЦ-а на нивоу батерије

Због слабе растворљивости у води киселе структуре карбоксиметил целулозе, у циљу боље примене, ЦМЦ је веома широко распрострањен материјал у производњи батерија.

Као главно везиво материјала негативних електрода на бази воде, ЦМЦ производи се широко користе од стране домаћих и страних произвођача батерија. Оптимална количина везива може да добије релативно велики капацитет батерије, дуг животни век и релативно низак унутрашњи отпор.

Четири карактеристике ЦМЦ-а су:

Прво, ЦМЦ може учинити производ хидрофилним и растворљивим, потпуно растворљивим у води, без слободних влакана и нечистоћа.

Друго, степен замене је уједначен и вискозитет је стабилан, што може обезбедити стабилан вискозитет и адхезију.

Треће, производите производе високе чистоће са ниским садржајем металних јона.

Четврто, производ има добру компатибилност са СБР латексом и другим материјалима.

ЦМЦ натријум карбоксиметил целулоза коришћена у батерији квалитативно је побољшала њен ефекат употребе, а истовремено јој пружа добре перформансе употребе, уз тренутни ефекат употребе.

Улога ЦМЦ-а у батеријама

ЦМЦ је карбоксиметиловани дериват целулозе, који се обично припрема реакцијом природне целулозе са каустичном алкалијом и монохлоросирћетном киселином, а њена молекулска тежина се креће од хиљада до милиона.

ЦМЦ је бели до светло жути прах, зрнаста или влакнаста супстанца, која има јаку хигроскопност и лако је растворљива у води. Када је неутралан или алкални, раствор је течност високог вискозитета. Ако се дуго загрева изнад 80℃, вискозитет ће се смањити и биће нерастворљив у води. Постаје браон када се загреје на 190-205°Ц, а карбонизира када се загреје на 235-248°Ц.

Пошто ЦМЦ има функције згушњавања, везивања, задржавања воде, емулговања и суспензије у воденом раствору, широко се користи у области керамике, хране, козметике, штампе и бојења, производње папира, текстила, премаза, лепкова и медицине, високо- крајња керамика и литијумске батерије Ово поље чини око 7%, опште познато као „индустријски мононатријум глутамат“.

КонкретноЦМЦу батерији, функције ЦМЦ-а су: распршивање активног материјала негативне електроде и проводног средства; згушњавајући и анти-седиментациони ефекат на суспензију негативне електроде; помоћ при везивању; стабилизација перформанси обраде електроде и помоћ у побољшању перформанси циклуса батерије; побољшати снагу љуштења стуба итд.

ЦМЦ перформансе и избор

Додавање ЦМЦ-а приликом прављења суспензије електроде може повећати вискозитет суспензије и спречити таложење суспензије. ЦМЦ ће разградити натријумове јоне и ањоне у воденом раствору, а вискозност ЦМЦ лепка ће се смањити са повећањем температуре, који лако апсорбује влагу и има слабу еластичност.

ЦМЦ може играти веома добру улогу у дисперзији графита негативне електроде. Како се количина ЦМЦ повећава, производи његовог распадања ће се прилепити на површину честица графита, а честице графита ће се одбијати једна од друге због електростатичке силе, постижући добар ефекат дисперзије.

Очигледан недостатак ЦМЦ-а је то што је релативно крт. Ако се сав ЦМЦ користи као везиво, графитна негативна електрода ће се срушити током процеса пресовања и сечења стубног дела, што ће изазвати озбиљан губитак праха. Истовремено, на ЦМЦ у великој мери утиче однос материјала електроде и пХ вредности, а електродни лист може да пукне током пуњења и пражњења, што директно утиче на безбедност батерије.

У почетку је везиво које се користило за мешање негативних електрода било ПВДФ и друга везива на бази уља, али с обзиром на заштиту животне средине и друге факторе, постало је уобичајено коришћење везива на бази воде за негативне електроде.

Савршено везиво не постоји, покушајте да изаберете везиво које задовољава физичку обраду и електрохемијске захтеве. Са развојем технологије литијумских батерија, као и са питањима трошкова и заштите животне средине, везива на бази воде ће на крају заменити везива на бази уља.

ЦМЦ два главна производна процеса

Према различитим медијима за етерификацију, индустријска производња ЦМЦ-а може се поделити у две категорије: метод на бази воде и метод на бази растварача. Метода која користи воду као реакциони медијум назива се методом воденог медијума, која се користи за производњу алкалног медијума и ЦМЦ ниског квалитета. Метода коришћења органског растварача као реакционог медијума назива се метода растварача, која је погодна за производњу ЦМЦ средњег и високог квалитета. Ове две реакције се изводе у мешалици, која спада у процес гњечења и тренутно је главна метода за производњу ЦМЦ.

Метода воденог медијума: ранији процес индустријске производње, метода је да реагује алкална целулоза и агенс за етерификацију у условима слободне алкалије и воде, који се користи за припрему ЦМЦ производа средњег и ниског квалитета, као што су детерџенти и агенси за величину текстила. . Предност методе воденог медија је у томе што су захтеви за опремом релативно једноставни и што је цена ниска; недостатак је што због недостатка велике количине течног медијума, топлота настала реакцијом повећава температуру и убрзава брзину споредних реакција, што резултира ниском ефикасношћу етерификације и лошим квалитетом производа.

Солвент метход; такође познат као метода органског растварача, подељен је на методу гнетења и методу суспензије према количини реакционог разблаживача. Његова главна карактеристика је да се реакције алкализације и етерификације спроводе под условима органског растварача као реакционог медијума (разблаживача). Као и реакциони процес водене методе, метода растварача се такође састоји од две фазе алкализације и етерификације, али је реакциони медијум ове две фазе различит. Предност методе растварача је у томе што се изостављају процеси алкалног намакања, пресовања, дробљења и старења који су својствени методи воде, а алкализација и етерификација се спроводе у мешалици; недостатак је што је температурна контрола релативно лоша, а захтеви за простором су релативно слаби. , већи трошак.


Време поста: Јан-05-2023
ВхатсАпп онлајн ћаскање!