I materiali catodici agli ioni di litio sono generalmente poveri di conduttività, quindi nell'uso di agenti conduttivi generalmente è necessario aumentare la conduttività, gli agenti conduttivi comuni includono agenti conduttori di carbonio nero, nanotubi di carbonio, fibra di carbonio e gli attuali materiali di grafite infuocata se divisi dalla struttura, questi tipi di agenti conduttivi possono essere suddivisi in tre categorie: 1) agenti conduttivi a zero dimensioni, come il nerofumo; 2) agenti conduttivi monodimensionali, come nanotubi di carbonio e fibre di carbonio; 3) conduttivi bidimensionali Gli agenti, come i materiali di grafene, hanno ciascuno le proprie proprietà uniche, come i materiali di nerofumo hanno vantaggi nella conduzione a corto raggio, e l'agente conduttivo dei nanotubi di carbonio ha vantaggi nella conduzione a lungo raggio.
Quando le batterie agli ioni di litio funzionano, generalmente pensiamo che potrebbero esserci due collegamenti che limitano le prestazioni della batteria: 1) conduzione elettronica; 2) trasmissione di ioni, molti studi hanno collegamenti elettronici di conduzione di superficie sono i collegamenti chiave che influenzano le prestazioni di velocità e la capacità delle batterie agli ioni di litio. Altri agenti conduttivi sono utili per migliorare le proprietà elettriche delle batterie agli ioni di litio: Samantha L. Morelly e altri della Drexel University hanno studiato conduzione ionica, conduzione a lungo raggio e conduzione a corto raggio attraverso diversi processi di omogeneizzazione. L'effetto della "conduttività a corto raggio" della batteria agli ioni di litio sulle prestazioni in frequenza è più significativo per le prestazioni della batteria agli ioni di litio.
esperimento Samantha L. Morelly materiale NCM111 scelto come oggetto di ricerca, utilizzando nerofumo come agente conduttivo, PVDF come legante, la formulazione slurry è diviso in due, uno è il 95% di MNC, 2,5% di CB, 2,5 % di PVDF, 94,5% del secondo NCM, 3% di CB, 2,5% di PVDF, utilizzando due processi indicati sotto sono stati omogeneizzati dal diagramma di flusso, possiamo vedere qui, Samantha L. Morelly utilizzando due modi CB nerofumo agente conduttivo, si è aggiunto insieme con tutto il carbonio CB nero nel materiale PVDF NCM colla, una è la prima porzione del mulino a sfere erano asciutte miscelato MNC e CB, e poi il rimanente CB di PVDF aggiunto insieme nella colla, la miscela secca rapporto CB = 1-f (f = 0, 0,25, 0,5, 0,75 e 1), riteniamo che generalmente dal processo di macinazione palla, permette il carbonio CB nero adsorbito particelle NCM superficie, formando 'nerofumo fisso', mentre esisterà un processo di miscelazione a umido aggiungendo carbonio CB nero NCM tra particelle, Samantha L. Morelly chiamato 'costituito da nerofumo'.
La figura seguente è una fotografia SEM di un materiale MNC, la dimensione delle particelle può essere visto dalla figura NCM è di circa 10um, pannello b è il contenuto della BC 2,5%, f = 0 (cioè palla macinazione a secco mescolato con tutti i CB e NCM) elettrodi pictures, possiamo vedere molti CB non è adsorbito sulla superficie della particella NCM, ma si è verificato significativo agglomerazione. figura c è il contenuto di CB 3%, f = immagine SEM dell'elettrodo di 0, dall'immagine abbiamo può essere visto, la maggior parte del NCM CB vengono adsorbiti sulla superficie delle particelle, particelle meno agglomerati. questo risultato indica che, durante la CB miscelazione a secco nero di carbonio non viene aggiunto a tutti l'adsorbimento sulla superficie delle particelle NCM fisso carbonio, cioè diciamo che il nerofumo sopra sul bagnato rapporto di miscelazione processo non tutti f 'costituito da nerofumo", e parzialmente miscelati a secco durante la particella non adsorbito sulla superficie del nerofumo è diventato il NCM' costituito da nerofumo", per caratterizzazione dei fanghi 'formata da carbonio nero' scala reale, Samantha L. Morelly differenti proprietà reologiche della sospensione sono stati studiati, e il numero di slurry 'costituito da nerofumo' in questa caratterizzazione.
CB nanoparticelle di carbonio nero, la densità è relativamente piccolo, e NCM particelle relativamente grandi, la densità è relativamente alta, quindi la quantità di impasto 'costituito da nerofumo' inciderebbe significativamente le proprietà reologiche del sistema slurry, possiamo anche incollare le proprietà reologiche di un numero inversamente derivato 'composto di nerofumo' slurry. (tenore di nerofumo 2,5%) si può vedere dalla figura a, quando f = 1 (cioè, tutti i nerofumi sono bagnato è stato aggiunto durante la miscelazione) una sospensione avente un modulo elastico massimo e il modulo viscoso, e quasi nessuna relazione con la velocità di taglio, il modulo elastico G 'è sempre maggiore di G'', che indica che questa volta l'impasto presenta una specie gel colla stato. come f si riduce da 1 a 0,75 e 0,5, il modulo della poltiglia v'è una netta diminuzione f = 0,25, il modulo della poltiglia c'era un ulteriore calo, dalla curva si possono trovare in 'nessuna relazione significativa tra la frequenza, ma l'viscoso modulo G' è il modulo elastico G 'ma aumenta all'aumentare della frequenza, la frequenza da 10 a 100 quando il G' e G '' appaiono sovrapposti Questo fenomeno indica che l'impasto mostra uno stato di gel debole: a f = 0, le proprietà reologiche del fango corrispondono quasi a f = 0,25. Allo stesso modo, mostra che la macinazione a palle e la miscelazione a secco non fanno assorbire tutto il CB sulla superficie delle particelle NCM.
Dalla figura si può osservare b contenuto CB del 3.0wt% fango avente proprietà simili, ma abbiamo anche scoperto che quando f = 0, il contenuto di 3wt% CB sospensione ha un modulo inferiore, con cui il sopra SEM Le osservazioni sono coerenti, indicando che la quantità di "nerofumo libero" nell'impasto dopo la macinazione a secco con il 3% di CB è inferiore.
Secondo i risultati di cui sopra, Samantha L. Morelly diversi valori di f modulo slurry ad una frequenza di 1rad / s per fare un grafico, come mostrato di seguito, secondo il modulo della sospensione La sospensione è stata divisa Samantha L.Morelly per due sezioni: una regione forte gel, una regione gel debole può essere visto dalla figura numero 'costituito da nerofumo "avere un impatto significativo sul modulo della poltiglia, 3% modalità CB slurry. La quantità è significativamente superiore alla pasta CB al 2,5%, ma quando f = 0,5, il dimensionamento delle due paste è lo stesso, indicando che la quantità di "nero carbone libero" nella pasta è la stessa, quando f è ulteriormente sceso a 0,25 dopo 3% modulo della sospensione al CB anche meno di 2,5% del liquame misto a palle fresatura descrizione asciutto, CB 3% del numero di slurry 'costituito da nerofumo' essere inferiore al 2,5% di Nero di carbonio.
La figura seguente mostra le prestazioni dei diversi tassi utilizzando omogenati preparati con processo slurry, quando la quantità aggiunta di 2,5% di nero di carbonio, possiamo vedere che la peggiore performance di f = 0, f = 0,25 migliori prestazioni. Quando il carbonio quando la quantità aggiunta di nero 3%, f = 0 ef = 0.25 elettrodi hanno mostrato le migliori prestazioni, mentre il contenuto CB di perdita di capacità 3% a tasso alto materiale NCM dovrebbe essere significativamente inferiore al 2,5 CB % di liquame.
Analizzare i fattori che influenzano il tasso caratteristiche NCM elettrodo, SamanthaL. Contenuto Morelly del 2,5% conducibilità elettrodo CB sono stati testati ei risultati mostrati sotto possono essere visti f = alto elettrodo di conducibilità dalla fig. 1, f = 0 0,25 e minore conducibilità elettrodo, soprattutto perché 'lungo raggio di conducibilità è formata' struttura quando f = 1, tutto il carbonio CB nero nel processo di miscelazione a umido per migliorare la conduttività dell'elettrodo, è stato anche risultati SEM hanno confermato che, mentre f = 0 e .25 Poiché la maggior parte delle particelle di nerofumo vengono adsorbiti sulla superficie del NCM nella macinazione del processo di miscelazione a secco, con conseguente 'costituito da nerofumo' è troppo piccolo, così 'intervallo di conducibilità lungo' Scarse prestazioni, con conseguente minore conduttività.
Possiamo vedere dai risultati delle analisi di cui sopra, le caratteristiche di portata influenza della batteria agli ioni di litio non è generalmente vantaggiosi per i processi di diffusione '', è più affetto da conducibilità di elettroni, per esempio, studio Samantha L. Morelly trovato, caratteristiche di portata del liquame 3% contenuto CB nell'elettrodo dovrebbero essere significativamente migliore rispetto contenuti CB 2,5%, secondo i links trasporto ionico 'essere vincolati dalla teoria, più elettrodo agente condurre intende un percorso di diffusione più tortuoso di Li +, si riduce la velocità di prestazioni dell'elettrodo. in secondo luogo, il lavoro Samantha L.Morelly anche rivelato 'conduttivo breve' possibilità della batteria agli ioni di litio tasso impatto, gli studi dimostrano che da macinazione a palle CB adsorbito formare una migliore 'corta della superficie delle particelle NCM Le reti conduttive possono aumentare in modo significativo le prestazioni in frequenza degli elettrodi e la "conduzione a corto raggio" è ancora più importante nelle caratteristiche della frequenza degli elettrodi rispetto alla "conduzione a lungo raggio".
