Ја . карактеристике и предности везива полиакрилата (ПАА)
Минимално отеклиновање у електролитским растварачима: показује ниско отеклиновање, одржавање структурног интегритета електрода за време наплате / пражњења циклуса .
Висок удио карбоксилне групе: Висока густина поларних карбоксилних група формира јаке водоничне везе са активним материјалима који садрже хидроксил, унапређивање стабилности дисперзије .
Континуирана формација филма: Ствара једнолични филм на материјалним површинама, побољшавајући контакт између активних материјала и тренутних колекционара .
Одлична механичка стабилност: олакшава једноставност обраде током производње електрода .
Побољшани СЕИ Формирање и представе бициклизам: Висока концентрација поларних функционалних група промовише водоник са силицијумним површинама и помагалима у формирању стабилног слоја чврстог електролита (СЕИ), што резултира животом врхунског циклуса .
ИИ . Развојни изазови
Конвенционални ПАА (полиакрилни киселини) Системи за електроде обично користе попречне полимере ПАА-а као анодни везник . као полимер високог молекуларног тежине, ПАА нуди одличну адхезију, стабилност дисперзије и корозију, . Стабилизира мрежну структуру у оквиру анодне дисперзије активних материјала и проширује уједначену дисперзију активних материјала и проширује лист електроде. Животни век .
Међутим, поларне функционалне групе олакшавају везивање водоника унутар дугих молекуларних ланаца ПАА . Ово ограничава слободну ротацију ланаца, повећавајући њихову ригидност . Сходно томе, паусе Електрода засноване о томе да подстакну нагласима да подстакну да подстакну нагласима да подстакну нагласима да подстакну нагласима да подстакну нагласима да подстакну наглашене процесе запремине и на крају ограничавају процесе за водство и на крају ограничавају то. у електрохемијској перформанси батерије .
ИИИ . Истраживачке праксе у практичним применама батерије ПАА
1. натријум-јонски батерија Харбон Анодес
Произвођачи тврдих угљених анода за натријум-јонске батерије (СИБС) намећу строге захтеве на везивама ПАА . високо флексибилним ПАА везивима је пресудно за заштиту структурног интегритета тврдих угљеничних анода .
У тренутном тржишту Харбон Аноде СИБ-а, користећи подстандардне везиве значајно повећава ризик од повишеног унутрашњег отпора, негативно утичући на ефикасност и поузданост батерије и поузданости . обрнуто, премиум, високо флексибилан ПАА везиво ефикасно ублажава ова питања {.
Електрохемијске перформансе, проводљивост, прилагодљивост животне средине и отпорност на корозију флексибилног ПАА везива су такође критични фактори, који директно утичу на квалитет финалног производа за харбон угљеник .
Поред инхерентних карактеристика, практична апликација се у великој мери фокусира на параметре перформанси, као што су карактеристике везива, чврсти садржај, чврстоћу адхезије и ниво пХ . ови параметри директно корелирају са оперативном ефикасношћу анода на тврдом угљеници .
2. Аноде на бази силицијума
Литијум-јонски аноде на бази силицијума нуде специфичан капацитет који је већа од класичног графита ., међутим, формирање стабилних силиконских анода је изазовно због значајних промена за количину током електрохемијског легинга и оптимизацијом је од виталног значаја за побољшање стабилности литијум .. Целулоза (ЦМЦ) и поливинилиденски флуорид (ПВДФ) везиве .
Значајно тело експерименталног истраживања указује да чисти ПАА поседује механичка својства упоредиво са ЦМЦ-ом, али садржи већу концентрацију карбоксилних функционалних група . Ово омогућава да се ПАА делује за Синдер-а за СИ Анодес, испоручујући врхунске перформансе .
Истраживање даље показује позитиван утицај угљеног превлачења на стабилност аноде . анодес угљеног наноповдера (тестирано између 0 . и / ли +), који укључује ПАА на нивоу 15 тежњих стабилности у првих 100 циклуса. Серија поливинил алкохола (ПВА).
Укрштање ПАА са другим материјалима представља нови развојни смер, укључујући АА-ЦМЦ унакрсне везиве, ПАА-ПВА умрежене везиве, ПАА-ПАНИ (Полианилин) умрежене везиве и ЕДТА-ПАА везиве .
3. ПВА-Г-ПАА (ПВА-Графтед-ПАА)
Нови роман наводни везиво, ПВА-Г-ПАА, синтетизована је цепљењем ПАА на бочне ланце високо флексибилног ПВА (поливинил алкохол) . Ова функционална модификација групне групе повећава флексибилност система везивања ПАА-а приликом коришћења ПВА-овог одличног особља адхезије ПВА .
Ово слободно радикално цепљење полимеризације уводи еластичност, надокнађујући структурна ограничења чистог ПАА везиве .
Током производње листова на електроди, котрљање се континуирано врши коришћење различитих ваљкастих притисака преко дефинисаних дужина сегмента лима . овог процеса појачава жилавост лима, минимизирањем деформације, повећавајући капацитет специфичности за електроду, побољшавајући животну способност и проширивање животног циклуса батерије .
4. Прелитатион Паа (Липаа)
Примена силицијум-угљеника (си-ц) материјала намеће веће захтеве на анодном везиво и проводљиви агенс Системс није погодан за Си Анодес . акрилне паа везиве садрже бројне карбоксилне групе способне да формирају водоничке везе са функционалним групама и значајно побољшања животног века и значајног побољшања животног циклуса. Анодес ., дакле, везиви Паа су високо ефикасни за синоде .
Студије показују да литијумски полиакрилат (Липаа) надмашује сам ПАА, иако су основни разлози нису били јасни . опсежно истраживање да би се избегло механизам иза супериорних перформанси Липаи-а .
Електроде састојећи од 15% нано-СИ, 73% вештачког графита, 2% угљеника, а 10% везиво (било Паа или Липаа), а после почетног сушења, у потпуности је сушењем сушења у потпуности у потпуности да уклони преосталу влагу . тестирање ћелија новца . целит за преносне ковњеве. МАХ / Г за Анодес на бази Паа .
ЦИЛЕ ЦУРРЕСС Кривуље пуних ћелија користећи НМЦ532 катоде
Слика: Ћелије са ЛипаА везиво не показују значајну корелацију између перформанси циклуса и секундарне температуре сушења . НМЦ532 Катода је испоручила почетни капацитет од 127 мАх / г на Ц / 3, опадају на ~ 91 МАХ / Г након 90 циклуса .
Слика Б: Ћелије са Паа Биндер-ом показују јасну зависност од секундарне температуре сушења (црвена од 120 степени, злато 140 степени, 160 степени плаво, 180 степени плаво, а сушена ћелија од 120 степени, а 160 степени сушена ћелија деградирала је ~ 62 мАх / г након 90 циклуса сушене ћелијске ћелије. спорији, одржавање ~ 71 мАХ / г .
Постигнуто је ~ 84% ћелије које је у року од 80% ПАА ћелије постигнуто ~ 75% ПАА ћелије. Циклуси за постизање 99,6% ЦЕ - изразито спорије од ћелија Липаа.
Тестови пражњења пулса у 50% дубини пражњења (ДО) открили су значајно нижи унутрашњи отпор у ћелијама Липаа у поређењу са ПАА ћелијама [референцирајући линк доње везе до секундарне температуре сушења за Липаа ., а отпорност на липају ., примјетно је повећала резистенцију ПАА .
Термогравиметријска анализа (ТГА) од Кевин А . Хаис [референцирана фигура доле] на липиа и паа Анодес је идентификовала два главна корака дехидрације: 1) Уклањање воде (~ 40 степени), 2) адсорбује уклањање воде (Липаа ~ 75 степени, паа ~ 125 степени) 85-190. степен, приписан полимеризацији неких карбоксилних група које ослобађају воду [референцирана реакција доле] . Ова реакција је мање изражена у Липаа, где је ЛИ замењује Х у ~ 80% карбоксилне групе .
Полимеризација високих температура ПАА карбоксилне групе може ослабити интеракцију између ПАА и СИ, потенцијално објашњавање перформансима тешког циклуса на високим температурама, међутим, тестови о љускама, док је Паа адхезион смањен са већим температурама сушења, што је остало веће него што је остало веће него липаа доприносећи Липаа.
Ⅳ . Закључак
Ова студија идентификује лошу електрохемијску стабилност као кључни фактор који ограничава перформансе ПАА циклуса . при малим потенцијалима, ПАА подвргава делимичној конверзијиЛипаа, генерисање гаса за водоник:
PAA + ... ->Липаа + Х₂
Ова реакција објашњава доњи први циклус ПАА ћелија (~ 80%) у поређењу са ћелијама Липаа (~ 84%), а знатно дуже време (~ 40 циклуса ВС .<5 cycles) required for PAA cells to achieve high Coulombic efficiency (99.6%).
Нова енергија Тоба- Ваш професионални партнер уБатеријски материјали, Опрема и решења за производњу линије .
