Dalam proses pencampuran buburan bateri litium, buburan konduktif CNT telah menjadi aditif konduktif arus perdana. Proses aplikasi, nisbah penambahan, dan keperluan serakan untuk buburan CNT sangat berbeza antara sistem katod dan anod. Banyak loji pemprosesan bateri litium hanya menggunakan parameter suapan yang sama untuk kedua-duanya, yang boleh membawa kepada isu seperti rintangan dalaman kepingan elektrod tinggi, reologi buburan yang tidak normal dan hayat kitaran substandard. Menjelaskan logik aplikasi yang berbeza untuk katod dan anod, dan memadankannya dengan gred buburan yang sesuai, adalah kunci untuk memanfaatkan sepenuhnya-kelebihan rangkaian konduktif jarak jauh CNT. Shandong Tanfeng menumpukan pada R&D dan pengeluaran buburan konduktif CNT untuk bateri litium, membangunkan produk yang disesuaikan untuk katod dan anod untuk membantu pengeluar bateri memudahkan proses membuat buburan mereka-dan menstabilkan prestasi elektrokimia elektrod.
I. Perbezaan Aplikasi Teras Antara Katod dan Anod
Buburan konduktif CNT untuk katod memfokuskan pada membina laluan konduktif pada tahap penambahan yang rendah, sesuai untuk sistem-minyak NMP. Aplikasi anod dibahagikan kepada anod grafit dan anod berasaskan silikon-, serasi dengan kedua-dua proses berasaskan minyak-dan air-. Anod berasaskan silikon-mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk nisbah aspek CNT dan keliatan buburan. Gred buburan yang sama tidak boleh digunakan secara bergantian untuk kedua-duanya.
Bahan aktif katod mempunyai ketumpatan pemadatan yang tinggi. Ejen konduktif terutamanya mengisi jurang antara zarah untuk menyekat kenaikan rintangan dalaman. Selain kekonduksian, anod juga mesti menampan pengembangan isipadu bahan, terutamanya untuk anod berasaskan silikon-, di mana CNT perlu membentuk rangkaian saling bersambung yang fleksibel untuk mengelakkan laluan konduktif daripada pecah. Parameter utama untuk senario yang berbeza adalah seperti berikut:
| Senario Aplikasi | Sistem Pelarut Biasa | Penambahan Asas Kering CNT | Objektif Teras | Risiko Biasa | Asas Rujukan |
|---|---|---|---|---|---|
| Katod NCM (Ternary). | Minyak NMP-berasaskan | 0.2%‑0.6% | Tindak balas sampingan yang rendah, penyebaran seragam, tiada kesan pada pemadatan | Aglomerasi menyebabkan bintik hitam pada elektrod, impedans tinggi | Manual Permohonan Ejen Konduktif Industri Bateri Litium |
| Katod LFP | Minyak NMP-berasaskan | 0.3%‑0.8% | Meningkatkan sentuhan zarah, meningkatkan prestasi kadar | Turun naik kelikatan yang besar dalam buburan, ketumpatan kawasan salutan tidak stabil | GB/T 33818‑2017 |
| Anod Grafit Konvensional | Berasaskan air-. | 0.15%‑0.4% | Kurangkan rintangan dalaman anod, tingkatkan berbasikal | Risiko penyaduran litium disebabkan oleh penyebaran yang lemah | Data statistik barisan pengeluaran |
| Silikon-Anod Komposit Karbon | Air/NMP serasi | 0.4%‑1.0% | Rangkaian konduktif fleksibel, tahan pengembangan volum | Pereputan berbasikal yang cepat disebabkan oleh CNT yang tidak mencukupi | Data perintis bateri makmal dan kuasa |
Shandong Tanfeng membahagikan produk untuk senario yang berbeza. Siri FB direka untuk-katod berasaskan minyak, dengan kawalan kekotoran yang ketat untuk mengurangkan tindak balas sampingan bateri. Siri berasaskan air FB-sesuai untuk grafit dan silikon-anod karbon, menawarkan kestabilan serakan yang baik dan menyesuaikan diri dengan persekitaran pembuatan buburan akueus-, jadi pelanggan tidak perlu melaraskan proses serakan berulang kali.
II. Cara Menggunakan Buburan Konduktif CNT dalam Katod Bateri Litium
Untuk kegunaan katod, buburan konduktif CNT sebaiknya ditambah melalui-kaedah pracampuran, bukan kering-bercampur terus dengan serbuk aktif. Tumpuan adalah pada mengawal kehalusan buburan dan kandungan kekotoran untuk memadankan-keadaan pengendalian katod voltan tinggi.
Pengeluaran katod kebanyakannya menggunakan sistem pelarut NMP. Prosedur operasi standard ialah:
Larutkan sepenuhnya PVDF pengikat dalam NMP untuk menyediakan penyelesaian pengikat.
Tambahkan buburan konduktif CNT dan kacau pada kelajuan rendah untuk pra{0}}campuran, membolehkan CNT mula-mula tersebar dalam larutan pengikat.
Tambah bahan aktif katod dan agen konduktif karbon hitam secara berurutan, kemudian tingkatkan kelajuan kacau untuk penyebaran-kelajuan tinggi.
Setelah kelikatan dan kehalusan memenuhi piawaian, tapis dan pindahkan buburan ke proses salutan.
Perkara Operasi Utama:
Jangan tuangkan buburan konduktif CNT terus ke dalam serbuk kering kandungan-pepejal-tinggi, kerana ini boleh menyebabkan aglomerat dengan mudah.
Untuk sistem NCM, kawal kekotoran logam dengan ketat untuk mengelakkan bateri-nyahcas sendiri. Katod Shandong Tanfeng-slurry khusus mengawal kekotoran logam seperti besi dan kuprum dengan ketat, menjalani-penucian dan penapisan berbilang peringkat sebelum dihantar.
Untuk sistem LFP, menggunakan CNT dalam kombinasi dengan karbon hitam boleh mengimbangi prestasi kadar dan kos, menghasilkan hasil yang lebih baik daripada menggunakan karbon hitam sahaja.
Maklum balas kilang menunjukkan bahawa sesetengah syarikat menambahkan buburan CNT terlalu lewat dalam proses atau ke dalam tangki adunan-tinggi dengan masa bancuhan yang tidak mencukupi. Ini membawa kepada pemisahan CNT yang tidak lengkap, mengakibatkan impedans tempatan yang tinggi pada kepingan elektrod dan penurunan voltan semasa ujian kadar. Melaraskan urutan penyusuan adalah perlu.
III. Cara Menggunakan Buburan Konduktif CNT dalam Anod Bateri Litium
Kedua-dua anod karbon grafit dan silikon-boleh menggunakan buburan konduktif CNT. Anod berasaskan air-adalah arus perdana. Urutan penyuapan harus mengutamakan pra-pencampuran dengan penyelesaian pengikat CMC. Untuk anod karbon-silikon, penambahan asas-kering perlu ditingkatkan dengan sewajarnya dan perhatian mesti diberikan kepada reologi dan keanjalan buburan.
Slurry Standard-Proses Pembuatan untuk Air-Anod Grafit Berasaskan:
Larutkan CMC dalam air tulen untuk menyediakan larutan pengikat.
Masukkan buburan konduktif CNT dan gaul pada kelajuan rendah sehingga seragam.
Tambahkan grafit/silikon-bahan aktif karbon dan karbon hitam konduktif, kemudian lakukan serakan-tinggi.
Akhir sekali, tambahkan pengikat SBR dan gaul pada kelajuan rendah untuk melaraskan kelikatan, melengkapkan penyediaan buburan anod.
Butiran Proses Kritikal:
SBR lateks tidak boleh dicampur dengan buburan konduktif CNT pada kelajuan tinggi untuk masa yang lama, kerana ini boleh menyebabkan demulsifikasi. Ia perlu ditambah pada akhir proses pada kelajuan rendah.
Penambahan asas-kering untuk anod grafit konvensional tidak perlu terlalu tinggi. Terlebih dos boleh memerah bahagian pengikat, yang membawa kepada penumpahan serbuk kepingan elektrod.
Bahan silikon dalam silikon-anod karbon mempamerkan pengembangan yang besar. Mereka bergantung pada CNT yang saling bersambung untuk membentuk rangkaian yang fleksibel. Oleh itu, jumlah penambahan adalah lebih tinggi daripada anod grafit konvensional dalam keadaan yang sama.
Buburan konduktif CNT berasaskan air FB Shandong Tanfeng-serasi dengan sistem anod berasaskan air-dan menunjukkan keserasian yang baik dengan CMC dan SBR, dengan risiko pemberbukuan yang minimum. Banyak pengeluar anod karbon silikon{3}}mengguna pakai secara langsung gred ini, mengurangkan masa pembangunan rumusan mereka.
IV. Perangkap Biasa dalam Menggunakan Buburan Konduktif CNT untuk Katod dan Anod
Mencampur gred secara tidak betul, menggunakan urutan penyusuan yang salah, dan meningkatkan jumlah penambahan secara membuta tuli adalah tiga masalah yang paling biasa dalam menggunakan buburan CNT pada katod dan anod. Ini secara langsung boleh menyebabkan buburan tidak normal dan prestasi bateri.
| Fenomena Masalah | Punca Punca | Tindakan balas |
|---|---|---|
| Zarah halus/bintik hitam dalam buburan katod | Menggunakan anod-slurry gred untuk katod; sistem penyebaran yang tidak serasi; masa bancuhan yang tidak mencukupi semasa penyusuan | Tukar kepada katod-slurry khusus; mengoptimumkan prosedur pra{1}}pencampuran; meningkatkan penapisan penapisan |
| Pemberbukuan dan penggumpalan dalam-buburan anod berasaskan air | Pencampuran terus{0}}tinggi buburan CNT dengan SBR | Pracampuran CNT dengan penyelesaian CMC terlebih dahulu; tambah SBR kemudian pada kelajuan rendah |
| Pereputan berbasikal yang cepat dan kehilangan kapasiti dalam anod | Penambahan CNT tidak mencukupi untuk anod karbon-silikon; rangkaian konduktif yang rosak | Tingkatkan nisbah asas kering-CNT; pilih nisbah-aspek-tinggi, anod-slurry tertentu |
| Pelepasan sendiri{0}} tinggi dalam kepingan elektrod katod | Kekotoran logam yang berlebihan dalam buburan | Pilih produk daripada pengeluar dengan kawalan kekotoran yang ketat; melakukan pemeriksaan bahan masuk yang teliti |
Banyak kilang, mencari kesederhanaan, menggunakan satu jenis buburan CNT untuk kedua-dua katod dan anod. Walau bagaimanapun, sistem yang berbeza mempunyai dispersan yang berbeza dan spesifikasi kekotoran. Walaupun isu mungkin tidak muncul pada mulanya, masalah seperti-pelepasan diri dan anomali berbasikal muncul semasa pengeluaran besar-besaran. Shandong Tanfeng menyediakan cadangan pemilihan gred berdasarkan kimia bateri pelanggan untuk mengelakkan kehilangan pengeluaran daripada gred yang tidak sepadan.
V. Syor untuk Pemeriksaan Bahan Masuk dan Ujian Proses
Adalah penting untuk menjalankan pengesahan bahan masuk sebelum pengeluaran. Jangan bergantung semata-mata pada spesifikasi kandungan pepejal. Gabungkan ujian kehalusan, kerintangan dan keserasian dalam ujian-skala kecil untuk mengesahkan kesesuaian bagi peralatan adunan khusus anda sebelum meningkatkan kepada pengeluaran.
Setelah menerima sampel buburan konduktif CNT, semak laporan ujian kilang dahulu, perhatikan kandungan pepejal, kandungan CNT, kekotoran logam dan kehalusan.
Jalankan ujian buburan berskala kecil-meniru proses barisan pengeluaran. Perhatikan penggumpalan atau pemberbukuan, dan uji kelikatan buburan dan kerintangan kepingan elektrod.
Sebaik sahaja-ujian elektrokimia berskala kecil lulus, tingkatkan secara beransur-ansur kepada percubaan perintis, dan akhirnya kepada pengeluaran besar-besaran.
Ikut keperluan storan pengilang, memastikan pengedap dan kawalan suhu yang betul, dan -kacau semula buburan dengan teliti sebelum digunakan.
Shandong Tanfeng boleh menyediakan sampel percubaan kepada pelanggan koperasi dan menawarkan sokongan teknikal. Pasukan kami boleh memberi nasihat tentang urutan suapan, kelajuan kacau dan tempoh campuran yang disesuaikan dengan peralatan sedia ada pelanggan, membantu memendekkan kitaran penyahpepijatan formulasi mereka.
Penggunaan buburan konduktif CNT dalam katod dan anod bateri litium tidak boleh digeneralisasikan. Katod terutamanya menggunakan sistem-minyak NMP, mencari kekotoran yang rendah dan tahap penambahan yang agak rendah. Anod kebanyakannya menggunakan sistem-air, dengan silikon-anod karbon lebih mengutamakan rangkaian konduktif fleksibel yang dibina oleh CNT. Adalah penting untuk mengelakkan mencampurkan gred sistem yang berbeza secara sewenang-wenangnya dan mengawal ketat urutan penyusuan dan proses kacau. Memilih buburan konduktif CNT yang sesuai dan menggabungkannya dengan pengesahan-skala kecil ialah satu-satunya cara untuk merealisasikan sepenuhnya kelebihan kekonduksian CNT. Shandong Tanfeng menawarkan matriks produk komprehensif buburan konduktif CNT khusus untuk kedua-dua katod dan anod, bersama-sama dengan penyelesaian proses, untuk membantu pengeluar bateri litium mencapai pengeluaran yang stabil.