O processo de preparação da pasta de eletrodo anódico de bateria de íon de lítio

As baterias de íon de lítio são amplamente utilizadas em vários campos devido à sua alta densidade de energia, ciclo de vida longo e respeito ao meio ambiente. A pasta do eletrodo anódico é um dos principais componentes de baterias de íon de lítio, o que afeta o desempenho e a segurança das baterias. Portanto, é importante entender a preparação processo e precauções da pasta do eletrodo anódico.

O processo de preparação do ânodo a pasta de eletrodo pode ser dividida em quatro etapas: preparação da matéria-prima, mistura, revestimento e secagem.

1. Preparação de matéria-prima

O cru os materiais para a pasta do eletrodo anódico incluem principalmente materiais ativos, agentes condutores, ligantes e solventes. Os materiais ativos são os principais fonte de íons de lítio e elétrons na bateria, como grafite, silício, estanho e suas ligas ou compósitos. Os agentes condutores são usados ​​para melhorar a condutividade elétrica da pasta e do eletrodo, como carbono preto, grafeno e nanotubos de carbono. Os ligantes são usados ​​para unir o ativo materiais e agentes condutores juntos e aderi-los à corrente coletor, como fluoreto de polivinilideno (PVDF), borracha de estireno-butadieno (SBR) e carboximetilcelulose (CMC). Os solventes são usados ​​para dissolver ligantes e ajustar a viscosidade da pasta, como N-metil-2-pirrolidona (NMP), água e etanol.

2. Mistura

A etapa de mistura é uniformemente dispersar os materiais ativos, agentes condutores e ligantes no solvente para formar uma pasta homogênea. O método de mistura pode ser agitação mecânica, dispersão ultrassônica ou moagem de bolas. O tempo de mistura, velocidade e temperatura devem ser controlados de acordo com as propriedades das matérias-primas e qualidade desejada da pasta. A etapa de mistura é crítica para alcançar um bom dispersão, adesão e uniformidade de revestimento da pasta.

3. Revestimento

A etapa de revestimento é aplicar a pasta em uma folha de metal (geralmente cobre) como coletor de corrente usando uma máquina de revestimento. O método de revestimento pode ser lâmina raspadora, matriz de fenda ou spray revestimento. A espessura, velocidade e pressão do revestimento devem ser ajustadas de acordo às características da pasta e aos requisitos do eletrodo. O etapa de revestimento é essencial para determinar a carga de massa, porosidade e morfologia do eletrodo.

4. Secagem

A etapa de secagem consiste em remover solvente da pasta revestida usando um forno de secagem ou um soprador de ar quente. O temperatura, tempo e atmosfera de secagem devem ser otimizados de acordo com o tipo de solvente e aglutinante usado na pasta. A etapa de secagem é importante para eliminando solvente residual, melhorando a adesão do ligante e melhorando o eletrodo estabilidade.

As precauções do eletrodo anódico a preparação da pasta inclui principalmente:

- Escolher matérias-primas adequadas de acordo aos requisitos de desempenho da bateria.

- Controlando a proporção de ativos materiais, agentes condutores e ligantes de acordo com a reologia desejada e propriedades eletroquímicas da pasta.

- Evitar contaminação ou oxidação de as matérias-primas e chorume durante o armazenamento e manuseio.

- Filtrar ou desgaseificar a lama antes revestimento para remover bolhas de ar ou impurezas.

- Calibrar a máquina de revestimento regularmente para garantir uma espessura de revestimento precisa e consistente.

- Armazenar ou curar os eletrodos revestidos corretamente para evitar rachaduras ou descamação.

A preparação da pasta do eletrodo anódico é um processo complexo e delicado que requer projeto e operação cuidadosos. Por seguindo estas etapas e precauções, pode-se obter ânodo de alta qualidade pasta de eletrodo para baterias de íon de lítio.