Mengevaluasi Konduktivitas Elektron dari Slurry Elektroda LIB
Aplikasi Penggunaan
- Mencari bahan
- Mengoptimalkan kondisi manufaktur
- Penyaringan bubur berdasarkan kinerja
Latar belakang
Bahan elektroda baterai yang digunakan berupa slurry yang didifusikan dalam media dispersi. Sejak keadaan
dispersi dalam bubur tidak stabil, penting untuk mengevaluasi kondisi dispersi sebagai bagian dari proses kontrol kualitas.
Selain itu, karena proses pembuatan bubur terjadi pada awal pembuatan baterai, penyaringan perlu
untuk dilakukan pada tahap sebelumnya.
Catatan Aplikasi ini memperkenalkan aplikasi di mana kondisi dispersi diperkirakan dengan mengevaluasi elektron
konduktivitas dalam bubur elektroda LIB.
Untuk informasi lebih lanjut tentang prinsip-prinsip yang mendasari Sistem Analisis Slurry, silakan lihat FAQ ini.
1. Perbedaan waktu pencampuran
Objektif
Untuk mengoptimalkan waktu pencampuran
Kondisi produksi Slurry
- Rasio konten padat
Bahan aktif: 95% Bahan pembantu konduktif: 2,5% Pengikat: 2,5%
- Proses pencampuran
Campur selama 0, 1, 3, atau 5 menit. dengan konsentrasi kandungan padat 70%
- Proses penyesuaian viskositas
Encerkan dengan NMP sampai konsentrasi kandungan padatan mencapai 50%
Hasil analisa
Pengamatan
Dengan bertambahnya waktu pencampuran, rasio menurun, dan DCR meningkat. Hasil ini menunjukkan bahwa waktu pencampuran yang lebih pendek dikaitkan dengan pengembangan jaringan material konduktif, yang menyebabkan ketahanan slurry secara keseluruhan menurun. Sebaliknya, keseragaman meningkat dengan waktu pencampuran. Hasil ini menunjukkan bahwa waktu pencampuran yang lebih lama menguntungkan untuk dispersibilitas bubur. Ketika hasil ini digabungkan, kita dapat menduga bahwa waktu pencampuran menginduksi keadaan berikut dalam bahan konduktif dalam bubur, dan bahwa waktu pencampuran 3 menit atau lebih menghasilkan bubur yang relatif baik.
Waktu pencampuran 0 hingga 1 menit
Bahan konduktif berada dalam keadaan aglomerasi, menghasilkan jalur konduktif yang pendek dan tebal.
Waktu pencampuran 3 hingga 5 menit
Bahan konduktif berada dalam keadaan terdispersi, menghasilkan jalur konduktif yang panjang dan tipis.
2. Perbedaan kuantitas zat pembantu konduktif
Objektif
Untuk memverifikasi efek penambahan zat bantu konduktif sebagai cara untuk mengurangi resistansi elektroda
Untuk memverifikasi hubungan antara impedansi bubur dan resistansi elektroda,
Kondisi produksi Slurry
- Rasio konten padat
Bahan aktif: 18 g, Zat bantu konduktif: 0,25 g, 0,5 g, 0,75 g, Pengikat: 0,5 g
- Proses pencampuran
Campur selama 9 menit dengan konsentrasi konten padat 70%
- Proses penyesuaian viskositas
Encerkan dengan NMP sampai konsentrasi kandungan padatan mencapai 50%
Hasil analisa
Pengamatan
Rasio naik, dan DCR turun, ketika jumlah zat pembantu konduktif ditingkatkan. Perubahan-perubahan ini, yang menunjukkan bahwa penambahan bahan pembantu konduktif menyebabkan jaringan bahan konduktif berkembang dalam bubur, menurunkan resistensi keseluruhannya menjadi berkurang, sejalan dengan teori yang mendasari analisis bubur. Sebaliknya, keseragaman dengan 0,75 g zat pembantu lebih rendah dibandingkan dengan 0,5 g. Kita dapat menduga bahwa jaringan bahan konduktif terbentuk lebih mudah dengan 0,75 g zat tambahan, tetapi dispersi itu tidak mencukupi.
Kami membentuk lembaran elektroda dengan bubur ini dan menganalisisnya dengan Sistem Pengukuran Resistansi Elektroda RM2610. Hasilnya menunjukkan bahwa resistansi lapisan komposit dan resistansi antarmuka turun seiring dengan meningkatnya jumlah zat pembantu konduktif. Hasil ini menunjukkan bahwa konduktivitas elektron bubur telah diwarisi oleh karakteristik resistensi lembaran elektroda, menunjukkan proses aplikasi yang baik.
3. Hubungan antara konduktivitas elektron dan viskoelastisitas dinamis akibat perbedaan kuantitas dispersan
(disediakan oleh Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Objektif
Untuk memverifikasi pengaruh kuantitas dispersan pada bubur menggunakan baik dalam hal impedansi dan reologi
Kondisi produksi Slurry
- Rasio konten padat
Bahan aktif: 96%, Zat bantu konduktif: 2%, Pengikat: 2%, Dispersan: 0,08% hingga 0,16% (4% hingga 8% dari jumlah zat bantu konduktif)
- Persiapan bubur bahan pembantu konduktif
Pembuatan bubur bahan pembantu konduktif yang hanya mengandung bahan pembantu elektroda, dispersan, dan NMP
- Persiapan bubur elektroda
Persiapan bubur elektroda dengan menambahkan bahan aktif dan pengikat
Hasil analisa
Pengamatan
- Menambahkan dispersan dari 4% menjadi 5% dari jumlah zat pembantu konduktif
Rasio meningkat tiba-tiba, dan perbedaan antara G' dan G'' menurun.
Hasil ini menunjukkan bahwa penambahan dispersan menghilangkan aglomerasi zat pembantu konduktif dan bahwa jaringan zat pembantu konduktif yang terbentuk berfungsi sebagai jalur konduktif.
- Menambahkan dispersan dari 5% hingga 8% dari jumlah zat pembantu konduktif
Kita dapat menduga bahwa menambahkan lebih banyak dispersan akan meningkatkan fluiditas dan meningkatkan sifat pelapisan karena nilai G'' yang menguntungkan dari bubur, sedangkan pengurangan rasio berarti bahwa jaringan agen pembantu konduktif akan menjadi lebih tipis, yang menyebabkan kerusakan.
