正極電極スラリーの安定性に及ぼす電池原料の影響

電池スラリーは粘度の高い固液です。 二相サスペンション システムを使用し、このシステムの安定性を評価するには、 最初のステップは、その組成と機能特性を研究することです。ほとんどの リチウム産業では、混合して形成される混合物である石油ベースのスラリーが使用されます。 活物質、結着剤、導電剤、溶剤等を分散させる。 一定の比率と順序。

カソードアクティブ 材料

メインとして カソードスラリー中の電気化学的活性成分、カソード活物質 電圧、エネルギー密度、その他の基本特性を決定します。 バッテリーであり、スラリーシステムの核心です。粒子サイズ 分布、比表面積、pHまたは残留アルカリ値など 活物質の特性はスラリーの安定性に影響します。

粒子 サイズ分布:

粒子 活物質のサイズと粒度分布は重要です スラリー製造プロセスにおける重要な要素。活性物質の粒子が小さいほど、 材料の粘度が高いほど、連続相の粘度は弱くなります。 重力によるスラリーの成層現象が起こりやすくなり、 サスペンションシステムの安定性。ただし粒子径を小さくすると ある小さなサイズになると、粒子間の結合力が大きくなります。 が主な役割を果たし、粒子間に凝集が発生しますが、これはそうではありません。 システムの安定性につながります。したがって、分散では、 スラリーの粒子径は細ければ細かいほどよいわけではありませんが、細ければ細かいほどよいのです。 吸引力と吸引力の相互バランスを達成するために、狭いサイズ範囲に分散されています。 スラリー系の安定性を確保するために反発力を高める。

特定の 表面積:

それは セルのパフォーマンスに影響を与える重要な要素。具体的に大きければ大きいほど、 表面積が大きいほど、セルの電気化学的性能が向上します。これは直接的に重要です。 セルの内部抵抗が低くなり、パフォーマンスが容易になることに反映されています。 容量が向上し、サイクリング パフォーマンスとマルチプライヤー パフォーマンスが向上します。 ただし、比表面積が大きすぎるとサンプルが付着してしまいます。 スラリーが強化され、粒子間の分散が促進されません。

pH または残留アルカリ値:

pH値 それ自体はスラリーの安定性に影響を与えませんが、アルカリ性 環境はバインダーに大きな影響を与え、バインダーの変化につながる可能性があります。 バインダー自体の構造。特にカソード三元材料の場合 合成過程で過剰なリチウム塩が使用されるため、過剰なリチウムが 塩は高温焼成後に酸化リチウム (Li) を生成します。 空気中の水（H2O）や二酸化炭素（CO2）と反応してリチウムを生成します。 水酸化物 (LiOH) と炭酸リチウム (Li2CO3) が再び結合し、表面に残ります。 材料表面に影響を及ぼし、材料の pH 値が高くなります。

バインダー

の スラリー中のバインダーの主な役割は、活物質、導電性物質を結合することです。 エージェントとコレクターの間の電子的接触を強化します。 電極活物質と導電剤と集電体、そして スラリーシステムに安定したサポート役割を提供します。最近ではポリビニリデン フッ化物 (PVDF) はリチウム産業でバインダーとして一般的に使用されています。 優れた処理性能、熱安定性（長期使用温度）を備えています。 -40～150℃）、電解液への適応性と安定性。バインダーは、 に溶解した後、機械的に撹拌することにより活物質を包み込みます。 窒素メチルピロリドン（NMP）と水素結合力で結合 デアワールス力など バインダーの結合強度に影響を与える要因 主に分子間の極性、分子量、溶媒含有量などです。

導電剤

の カソードスラリー中の導電剤の主な役割は、 バッテリーの内部抵抗を低減し、容量の揮発性を改善し、 一般に、CNT スラリーを主な導電性とする導電性カーボン粉末を選択します。 エージェント。粒径が小さく（1～5mmのクラスターを形成しやすい）、粒径が大きいため、 比表面積（約60m2/g）が大きく、均一に分散することが難しい スラリーであるため、混合プロセスの要件は非常に高くなります。

分散剤

カソードスラリー中の分散剤の主な役割は、バインダーを溶解し、 活物質をより均一に分散させるための優れたキャリアです。で 塗布段階での分散剤には良好な濡れ性と流動性が求められます。 金属基材への密着性が高く、乾燥時の揮発性に優れています。他と比べて H2O、NMPなどの分散剤、DMAC（ジメチルアセトアミド）、DMF（ジメチル ホルムアミド）など、NMP は溶解性が高く、粘度が低く、低粘度であるという利点があります。 ボラティリティが高く、安定性が高く、回復が容易であるため、業界では一般に NMP-PVDF システム。逆に、NMP の割合が少ない場合、粘度は スラリーの量が多く、粉末の分散が悪く、流動性が悪くなります。 スラリーが少ないです。したがって、量については厳密な管理要件はありません。 NMP を追加する場合、最も重要なことは、NMP が均一に加えられることを確認することです。

水分

水分 油性スラリー中に不純物として存在し、主に原料から持ち込まれます。 スラリー中または混合中に。コンテンツの増加は、 スラリーの粘度が上昇し、溶媒の均一性が損なわれ、トラブルの原因となります。 正極粒子が凝集してクラスターとなり、剥離する現象 乾燥後にポールピースを置くと脱落する可能性があるため、導入 水分は原料と混合の両方で管理する必要があります。

TOB NEW ENERGY はあらゆる種類の 電池材料を提供します