Kama kiunganishi kikuu cha vifaa vya elektrodi hasi vya maji, bidhaa za CMC hutumiwa sana na watengenezaji wa betri za ndani na nje. Kiasi kinachofaa cha binder kinaweza kupata uwezo wa betri kiasi, maisha marefu ya mzunguko na upinzani mdogo wa ndani.
Binder ni mojawapo ya nyenzo za usaidizi muhimu katika betri za lithiamu-ioni. Ni chanzo kikuu cha mali ya mitambo ya electrode nzima na ina athari muhimu katika mchakato wa uzalishaji wa electrode na utendaji wa electrochemical wa betri. Binder yenyewe haina uwezo na inachukua sehemu ndogo sana katika betri.
Mbali na sifa za wambiso za vifungashio vya jumla, vifaa vya binder ya betri ya lithiamu-ioni pia vinahitaji kuwa na uwezo wa kuhimili uvimbe na kutu ya elektroliti, na pia kuhimili kutu ya elektroni wakati wa malipo na kutokwa. Inabaki thabiti katika safu ya voltage inayofanya kazi, kwa hivyo hakuna nyenzo nyingi za polima ambazo zinaweza kutumika kama viunganishi vya elektrodi kwa betri za lithiamu-ioni.
Kuna aina tatu kuu za viunganishi vya betri za lithiamu-ioni ambazo zinatumika sana kwa sasa: polyvinylidene floridi (PVDF), emulsion ya mpira wa styrene-butadiene (SBR) na selulosi ya carboxymethyl (CMC). Kwa kuongezea, asidi ya polyacrylic (PAA), viunganishi vya maji vilivyo na polyacrylonitrile (PAN) na polyacrylate kama sehemu kuu pia huchukua soko fulani.
Sifa nne za CMC ya kiwango cha betri
Kwa sababu ya umumunyifu duni wa maji wa muundo wa asidi ya selulosi ya carboxymethyl, ili kuitumia vyema, CMC ni nyenzo inayotumika sana katika utengenezaji wa betri.
Kama kiunganishi kikuu cha vifaa vya elektrodi hasi vya maji, bidhaa za CMC hutumiwa sana na watengenezaji wa betri za ndani na nje. Kiasi kinachofaa cha binder kinaweza kupata uwezo wa betri kiasi, maisha marefu ya mzunguko na upinzani mdogo wa ndani.
Sifa nne za CCM ni:
Kwanza, CMC inaweza kufanya bidhaa hydrophilic na mumunyifu, kabisa mumunyifu katika maji, bila nyuzi za bure na uchafu.
Pili, kiwango cha uingizwaji ni sare na mnato ni thabiti, ambayo inaweza kutoa mnato thabiti na wambiso.
Tatu, kuzalisha bidhaa za usafi wa juu na maudhui ya chini ya ioni ya chuma.
Nne, bidhaa ina utangamano mzuri na mpira wa SBR na vifaa vingine.
Selulosi ya CMC ya sodiamu carboxymethyl inayotumiwa kwenye betri imeboresha kwa ubora athari yake ya utumiaji, na wakati huo huo inaipatia utendakazi mzuri, ikiwa na athari ya matumizi ya sasa.
Jukumu la CMC katika betri
CMC ni derivative ya carboxymethylated ya selulosi, ambayo kwa kawaida hutayarishwa kwa kujibu selulosi asilia na caustic alkali na asidi monochloroacetic, na uzito wake wa molekuli ni kati ya maelfu hadi mamilioni.
CMC ni poda nyeupe hadi manjano isiyokolea, punjepunje au dutu yenye nyuzinyuzi, ambayo ina hygroscopicity kali na huyeyuka kwa urahisi katika maji. Wakati ni neutral au alkali, suluhisho ni kioevu cha juu-mnato. Ikiwa imepashwa joto zaidi ya 80 ℃ kwa muda mrefu, mnato utapungua na hautayeyuka katika maji. Inageuka kahawia inapokanzwa hadi 190-205 ° C, na kaboni inapokanzwa hadi 235-248 ° C.
Kwa sababu CMC ina kazi ya kuimarisha, kuunganisha, kuhifadhi maji, emulsification na kusimamishwa katika ufumbuzi wa maji, hutumiwa sana katika nyanja za keramik, chakula, vipodozi, uchapishaji na dyeing, karatasi, nguo, mipako, adhesives na dawa, high- kauri za mwisho na betri za lithiamu Sehemu hii inachangia takriban 7%, inayojulikana kama "industrial monosodium glutamate".
HasaCMCkatika betri, kazi za CMC ni: kutawanya hasi electrode kazi nyenzo na wakala conductive; thickening na athari ya kupambana na mchanga kwenye tope hasi electrode; kusaidia kuunganisha; kuimarisha utendaji wa usindikaji wa electrode na kusaidia kuboresha mzunguko wa betri Utendaji; kuboresha nguvu ya peel ya kipande cha pole, nk.
Utendaji na uteuzi wa CMC
Kuongeza CMC wakati wa kutengeneza tope la elektrodi kunaweza kuongeza mnato wa tope na kuzuia tope kutulia. CMC itatenganisha ioni za sodiamu na anions katika mmumunyo wa maji, na mnato wa gundi ya CMC itapungua na ongezeko la joto, ambayo ni rahisi kunyonya unyevu na ina elasticity mbaya.
CMC inaweza kuchukua jukumu nzuri sana katika utawanyiko wa grafiti hasi ya elektrodi. Kiasi cha CMC kinapoongezeka, bidhaa zake za mtengano zitashikamana na uso wa chembe za grafiti, na chembe za grafiti zitafukuzana kwa sababu ya nguvu ya kielektroniki, kufikia athari nzuri ya mtawanyiko.
Ubaya ulio wazi wa CMC ni kwamba ni brittle kiasi. Iwapo CMC yote itatumika kama kiunganishi, elektrodi hasi ya grafiti itaanguka wakati wa kusukuma na kukata kipande cha nguzo, ambayo itasababisha upotevu mkubwa wa poda. Wakati huo huo, CMC inathiriwa sana na uwiano wa vifaa vya electrode na thamani ya pH, na karatasi ya electrode inaweza kupasuka wakati wa malipo na kutokwa, ambayo huathiri moja kwa moja usalama wa betri.
Hapo awali, kiunganishi kilichotumiwa kwa kuchochea elektrodi hasi kilikuwa PVDF na viunganishi vingine vya msingi wa mafuta, lakini kwa kuzingatia ulinzi wa mazingira na mambo mengine, imekuwa njia kuu ya kutumia viunganishi vya maji kwa elektrodi hasi.
Binder kamili haipo, jaribu kuchagua binder ambayo inakidhi usindikaji wa kimwili na mahitaji ya electrochemical. Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya betri ya lithiamu, pamoja na masuala ya gharama na ulinzi wa mazingira, viunganishi vya maji hatimaye vitachukua nafasi ya vifungo vya mafuta.
CMC michakato miwili mikuu ya utengenezaji
Kulingana na vyombo vya habari tofauti vya etherification, uzalishaji wa viwanda wa CMC unaweza kugawanywa katika makundi mawili: mbinu ya maji na mbinu ya kutengenezea. Njia ya kutumia maji kama njia ya kukabiliana inaitwa njia ya kati ya maji, ambayo hutumiwa kuzalisha CMC ya kati na ya chini ya alkali. Njia ya kutumia kutengenezea kikaboni kama njia ya majibu inaitwa njia ya kutengenezea, ambayo inafaa kwa ajili ya uzalishaji wa CMC ya kati na ya juu. Athari hizi mbili hufanywa katika kikanda, ambacho ni cha mchakato wa kukandia na kwa sasa ndio njia kuu ya kutengeneza CMC.
Njia ya maji ya kati: mchakato wa awali wa uzalishaji wa viwanda, njia ni kuguswa selulosi ya alkali na wakala wa etherification chini ya hali ya alkali ya bure na maji, ambayo hutumiwa kuandaa bidhaa za CMC za kati na za chini, kama vile sabuni na mawakala wa kupima nguo Subiri. . Faida ya njia ya kati ya maji ni kwamba mahitaji ya vifaa ni rahisi na gharama ni ya chini; hasara ni kwamba kutokana na ukosefu wa kiasi kikubwa cha kati ya kioevu, joto linalotokana na mmenyuko huongeza joto na kuharakisha kasi ya athari za upande, na kusababisha ufanisi mdogo wa etherification na ubora duni wa bidhaa.
Njia ya kutengenezea; pia inajulikana kama njia ya kutengenezea kikaboni, imegawanywa katika njia ya kukandia na tope kulingana na kiasi cha mmenyuko diluent. Sifa yake kuu ni kwamba athari za alkalization na etherification hufanywa chini ya hali ya kutengenezea kikaboni kama njia ya mmenyuko (diluent) ya. Kama mchakato wa mmenyuko wa njia ya maji, njia ya kutengenezea pia ina hatua mbili za alkalization na etherification, lakini njia ya majibu ya hatua hizi mbili ni tofauti. Faida ya njia ya kutengenezea ni kwamba inaacha michakato ya kulowekwa kwa alkali, kukandamiza, kusagwa, na kuzeeka kwa asili katika njia ya maji, na alkalization na etherification yote hufanywa kwenye kikanda; hasara ni kwamba udhibiti wa joto ni duni, na mahitaji ya nafasi ni duni. , gharama ya juu.
Muda wa kutuma: Jan-05-2023