As die belangrikste bindmiddel van negatiewe elektrode-materiale op water, word CMC-produkte wyd deur binnelandse en buitelandse batterye gebruik. Die optimale hoeveelheid bindmiddel kan relatief groot batterykapasiteit, lang siklusleeftyd en relatief lae interne weerstand verkry.
Binder is een van die belangrikste hulpfunksionele materiale in litium-ioonbatterye. Dit is die belangrikste bron van die meganiese eienskappe van die hele elektrode en het 'n belangrike invloed op die produksieproses van die elektrode en die elektrochemiese werkverrigting van die battery. Die bindmiddel self het geen kapasiteit nie en beslaan 'n baie klein verhouding in die battery.
Benewens die gom-eienskappe van algemene bindmiddels, moet litium-ioon-battery-elektrode-bindmateriaal ook die swelling en korrosie van die elektroliet kan weerstaan, asook om die elektrochemiese korrosie tydens lading en ontlading te weerstaan. Dit bly stabiel in die werkspanningsbereik, so daar is nie baie polimeermateriaal wat as elektrodebinders vir litium-ioonbatterye gebruik kan word nie.
Daar is drie hooftipes litium-ioonbatterye wat tans wyd gebruik word: polyvinylideen fluoried (PVDF), styreen-butadiene rubber (SBR) emulsie en karboksimetiel sellulose (CMC). Daarbenewens het polyacrylic acid (PAA), waterbasisbinders met polyacrylonitril (PAN) en polyacrylate, aangesien die belangrikste komponente ook 'n sekere mark beslaan.
Vier kenmerke van CMC op batteryvlak
As gevolg van die swak wateroplosbaarheid van die suurstruktuur van karboksimetiel sellulose, is CMC 'n baie gebruikte materiaal in batteryproduksie om dit beter toe te pas.
As die belangrikste bindmiddel van negatiewe elektrode-materiale op water, word CMC-produkte wyd deur binnelandse en buitelandse batterye gebruik. Die optimale hoeveelheid bindmiddel kan relatief groot batterykapasiteit, lang siklusleeftyd en relatief lae interne weerstand verkry.
Die vier kenmerke van CMC is:
Eerstens kan CMC die produk hidrofil en oplosbaar maak, heeltemal oplosbaar in water, sonder vrye vesels en onsuiwerhede.
Tweedens is die mate van substitusie eenvormig en die viskositeit is stabiel, wat stabiele viskositeit en hegting kan bied.
Derdens, produseer produkte met 'n lae-suiwerheid met 'n lae metaaliooninhoud.
Vierdens het die produk 'n goeie verenigbaarheid met SBR -latex en ander materiale.
Die CMC -natriumkarboksimetiel -sellulose wat in die battery gebruik word, het die gebruikseffek kwalitatief verbeter, en bied terselfdertyd 'n goeie gebruik van die gebruik, met die huidige gebruikseffek.
Die rol van CMC in batterye
CMC is 'n karboksimetileerde afgeleide van sellulose, wat gewoonlik berei word deur natuurlike sellulose met bytende alkali en monochloorasynzuur te reageer, en die molekulêre gewig wissel van duisende tot miljoene.
CMC is 'n wit tot ligte geel poeier, korrelvormige of veselagtige stof, wat sterk higroskopisiteit het en maklik oplosbaar is in water. As dit neutraal of alkalies is, is die oplossing 'n vloeistof met 'n hoë viskositeit. As dit vir 'n lang tyd bo 80 ℃ verhit word, sal die viskositeit afneem en sal dit onoplosbaar in water wees. Dit word bruin as dit verhit word tot 190-205 ° C, en koolzuur as dit verhit word tot 235-248 ° C.
Aangesien CMC die funksies van verdikking, binding, waterretensie, emulsifisering en suspensie in waterige oplossing het, word dit wyd gebruik in die velde van keramiek, voedsel, skoonheidsmiddels, drukwerk en kleuring, papiervervaardiging, tekstiele, bedekkings, kleefmiddels en medisyne, hoë-end-keramiek en lithium-batterye die veldrekeninge vir ongeveer 7%, algemeen bekend as 'industriële monodium'.
Spesifiek in die battery is die funksies van CMC: verspreiding van die negatiewe elektrode -aktiewe materiaal en geleidende middel; verdikking en anti-sedimentasie-effek op die negatiewe elektrode-mis; Bonding help; stabilisering van die verwerkingsprestasie van die elektrode en help om die battery -siklusprestasie te verbeter; Verbeter die skilsterkte van die paalstuk, ens.
CMC -prestasie en seleksie
Deur CMC by te voeg wanneer die elektrode -suspensie gemaak word, kan die viskositeit van die mis verhoog en voorkom dat die suspensie gaan sit. CMC sal natriumione en anione in waterige oplossing ontbind, en die viskositeit van CMC -gom sal afneem met die toename in temperatuur, wat maklik is om vog op te neem en swak elastisiteit het.
CMC kan 'n baie goeie rol speel in die verspreiding van negatiewe elektrode -grafiet. Namate die hoeveelheid CMC toeneem, sal die ontbindingsprodukte aan die oppervlak van grafietdeeltjies voldoen, en die grafietdeeltjies sal mekaar afstoot as gevolg van elektrostatiese krag, wat 'n goeie verspreidingseffek bereik.
Die ooglopende nadeel van CMC is dat dit relatief bros is. As alle CMC as die bindmiddel gebruik word, sal die grafiet -negatiewe elektrode tydens die pers- en snyproses van die paalstuk ineenstort, wat ernstige poeierverlies sal veroorsaak. Terselfdertyd word CMC baie beïnvloed deur die verhouding van elektrodemateriaal en pH -waarde, en die elektrodevel kan tydens die laai en ontlading kraak, wat die veiligheid van die battery direk beïnvloed.
Aanvanklik was die bindmiddel wat vir negatiewe elektrode-roering gebruik is, PVDF en ander olie-gebaseerde bindmiddels, maar in ag genome omgewingsbeskerming en ander faktore, het dit hoofstroom geword om binders op waterbasis vir negatiewe elektrodes te gebruik.
Die perfekte bindmiddel bestaan nie, probeer om 'n bindmiddel te kies wat aan die fisiese verwerking en elektrochemiese vereistes voldoen. Met die ontwikkeling van litiumbattery-tegnologie, sowel as koste- en omgewingsbeskermingsprobleme, sal binders op waterbasis uiteindelik olie-gebaseerde bindmiddels vervang.
CMC Twee belangrike vervaardigingsprosesse
Volgens verskillende eterifiseringsmedia kan die industriële produksie van CMC in twee kategorieë verdeel word: watergebaseerde metode en oplosmiddelgebaseerde metode. Die metode wat water as die reaksiemedium gebruik, word die watermediummetode genoem, wat gebruik word om alkaliese medium en lae-graad CMC te produseer. Die metode om organiese oplosmiddel as die reaksiemedium te gebruik, word die oplosmiddelmetode genoem, wat geskik is vir die produksie van medium- en hoëgraadse CMC. Hierdie twee reaksies word in 'n knie uitgevoer, wat tot die knieproses behoort en tans die belangrikste metode is om CMC te vervaardig.
Watermediummetode: 'n Vroeëre industriële produksieproses, is die metode om alkali-sellulose en eterifiseringsmiddel te reageer onder die toestande van gratis alkali en water, wat gebruik word om medium- en lae-graad CMC-produkte voor te berei, soos skoonmaakmiddels en tekstielgrootte-middels. Die voordeel van die watermediummetode is dat die toerustingvereistes relatief eenvoudig is en die koste laag is; Die nadeel is dat die hitte wat deur die reaksie gegenereer word, as gevolg van die gebrek aan 'n groot hoeveelheid vloeistofmedium, die temperatuur verhoog en die snelheid van newe -reaksies versnel, wat lei tot 'n lae effektiwiteit van die eter en swak produkgehalte.
Oplosmiddelmetode; Dit is ook bekend as organiese oplosmiddelmetode, en dit is verdeel in die knie -metode en die suspensie -metode volgens die hoeveelheid reaksieverdunningsmiddel. Die belangrikste kenmerk daarvan is dat die alkalisasie- en eterifiseringsreaksies onder die toestand van 'n organiese oplosmiddel uitgevoer word as die reaksiemedium (verdunningsmiddel) van. Soos die reaksieproses van die watermetode, bestaan die oplosmiddelmetode ook uit twee fases van alkalisering en eterifikasie, maar die reaksiemedium van hierdie twee fases is anders. Die voordeel van die oplosmiddelmetode is dat dit die prosesse van alkali -week, druk, verplettering en veroudering inherent aan die watermetode, en die alkalisering en eterifisering weggelaat word, word in die knie uitgevoer; Die nadeel is dat die temperatuurbeheerbaarheid relatief swak is, en dat die ruimtevereistes relatief swak is. , hoër koste.
Postyd: Feb-14-2025