Por lo general, la conductividad de la batería de iones de litio materiales de cátodo son relativamente pobres, y por lo tanto, en uso, se requieren generalmente para añadir un agente conductor para mejorar la conductividad, un agente conductor incluyen negros de carbono agente conductor basado comúnmente, nanotubos de carbono, fibras de carbono, y el grafeno material relativamente caliente , si se dividen de la estructura, estos tipos de agentes conductivos se pueden dividir en tres categorías: 1) agentes conductivos cero dimensionales, como el negro de humo, 2) agentes conductivos unidimensionales, como nanotubos de carbono y fibras de carbono; 3) conductivo bidimensional Los agentes, como los materiales de grafeno, tienen sus propias propiedades únicas, tales como los materiales de negro de humo tienen ventajas en la conducción a corto alcance, y los agentes conductores de nanotubos de carbono tienen ventajas en la conducción a largo plazo.
Cuando las baterías de iones de litio funcionan, generalmente creemos que puede haber dos enlaces que limitan el rendimiento de la batería: 1) conducción electrónica; 2) transmisión de iones, muchos estudios tienen enlaces de conducción electrónica de superficie que son los enlaces clave que afectan el rendimiento de velocidad y la capacidad de las baterías de iones de litio. Los agentes más conductivos son beneficiosos para mejorar las propiedades eléctricas de las baterías de iones de litio. Samantha L. Morelly y otros de la Universidad de Drexel estudiaron la conducción iónica, la conducción a largo plazo y la conducción a corto plazo a través de diferentes procesos de homogeneización. El efecto de la "conductividad de corto alcance" de la batería de iones de litio en el rendimiento de la tasa es más significativo para el rendimiento de la tasa de la batería de iones de litio.
experimento Samantha L. Morelly material de NCM111 elegido como el objeto de investigación, utilizando negro de carbón como un agente conductor, PVDF como aglutinante, la formulación en suspensión se divide en dos, uno es 95% de NCM, 2,5% de CB, 2,5 % de PVDF, 94,5% de la segunda NCM, 3% de CB, 2,5% de PVDF, utilizando dos procesos se muestran a continuación se homogeneizaron del diagrama de flujo, podemos ver a continuación, Samantha L. Morelly el uso de dos formas agente conductor negro CB de carbono, se añade uno junto con la totalidad de la CB de negro de humo en el material PVDF NCM pegamento, una es la primera porción del molino de bolas se mezclaron en seco NCM y CB, y luego el restante CB de PVDF añadido juntos en la cola, la mezcla seca relación de CB = 1-f (f = 0, 0,25, 0,5, 0,75 y 1), creemos que en general por el proceso de molienda con bolas, permite que el CB negro de carbono adsorbido partículas NCM superficie, formando 'negro de carbono fijo', mientras que existirá un proceso de mezcla en húmedo mediante la adición de negro de carbón CB NCM entre las partículas, Samantha L. Morelly llama 'que consiste en negro de carbono'.
La siguiente figura es una fotografía SEM de un material de NCM, el tamaño de partícula se puede ver en la figura NCM es de aproximadamente 10um, el panel b es el contenido de CB 2,5%, f = 0 (es decir, molienda con bolas de mezcla en seco con la totalidad de la CB y NCM) electrodos de imagen, podemos ver muchas CB no se adsorbe sobre la superficie de la partícula de la NCM, pero se ha producido una aglomeración significativa Fig. C es el contenido de imagen f = SEM del electrodo de 0 CB 3%, a partir de la imagen que se puede ver, la mayor parte de la NCM CB son adsorbidos en la superficie de las partículas, partículas de menos aglomeradas. este resultado indica que, durante la mezcla CB en seco de negro de carbono no se añade a la totalidad de la adsorción en la superficie de la partícula NCM fijo de carbono, es decir, decimos que el negro de carbón anteriormente en la relación de mezcla proceso húmedo no todos f 'que consiste en negro de carbono", y en parte mezclaron en seco durante la partícula no adsorbida sobre la superficie del negro de carbón se ha convertido en el NCM' que consiste en negro de carbono", para Al caracterizar la verdadera proporción de "negro de humo libre" en la lechada, Samantha L. Morelly estudió las propiedades reológicas de diferentes lechadas y caracterizó la cantidad de "negro de humo libre" en la lechada.
nanopartículas de negro CB de carbono, la densidad es relativamente pequeño, y NCM partículas relativamente grandes, la densidad es relativamente alta, por lo que la cantidad de suspensión 'que consiste en negro de carbono' afectaría significativamente a las propiedades reológicas del sistema de suspensión, también podemos pegar las propiedades reológicas de un número inverso derivado 'que consiste en negro de carbono' suspensión. (contenido de negro de carbono 2,5%), podemos ver en la figura a, cuando f = 1 (es decir, todos los negros de humo son húmedo se añadió durante la mezcla) una suspensión que tiene un módulo máximo elástico y el módulo viscoso, y casi ninguna relación con la velocidad de cizallamiento, el módulo elástico G 'es siempre mayor que G'', lo que indica que esta vez la suspensión exhibe una estado especies gel pegamento. como f se reduce 1-0,75 y 0.5, el módulo de la suspensión hay una clara disminución de f = 0,25, el módulo de la suspensión hubo una caída aún más, a partir de la curva de se puede encontrar en 'ninguna relación significativa entre la frecuencia, pero el módulo viscoso G' es el módulo elástico G 'pero aumenta a medida que aumenta la frecuencia, la frecuencia de 10 a 100 cuando el G' y G '', aparecen superpuestas fenómeno, que exhibe un estado que indica que es una suspensión de un gel débil, las propiedades reológicas cuando f = 0 y f = la fase de suspensión es casi 0,25 El mismo, lo que indica que la bola no se seque CB mezclado adsorbido en la superficie de todas las partículas de la NCM.
De la figura podemos observar b contenido CB de% suspensión 3.0wt que tiene propiedades similares, pero también se encontró que cuando f = 0, el contenido de la suspensión de 3% en peso CB tiene un módulo más bajo, con el que el anteriormente SEM es coherente con lo observado, indicando el número de 'libre de negro de carbón' menos cuando algunos de la suspensión 3% CB mezclaron en seco en un molino de bolas.
De acuerdo con los resultados anteriores, Samantha L. MORELLY diferentes valores del módulo de suspensión f a una frecuencia de 1 rad / s para hacer una gráfica, como se muestra a continuación, de acuerdo con el módulo de la suspensión La suspensión se divide Samantha L.Morelly por dos secciones: una región gel fuerte, una región es gel débil puede ser visto desde el número de la figura 'que consiste en negro de humo "tener un impacto significativo en el módulo de la suspensión, 3% modo de suspensión CB. una cantidad significativamente mayor que la suspensión CB 2,5%, pero cuando f = 0,5, el módulo de las dos suspensiones es el mismo, lo que indica que el número de suspensión 'que consiste en negro de carbono' es la misma, cuando f es además se redujo a 0,25 después de 3% módulo de la suspensión a la CB incluso menos de 2,5% de la suspensión mezclada mediante molienda con bolas Descripción seco, CB 3% de la cantidad de suspensión 'que consiste en negro de carbono' sea menor que 2,5% de Negro de humo
La siguiente figura muestra el rendimiento de diferentes tipos de homogeneizados utilizando preparadas a partir del procedimiento en suspensión, cuando la cantidad añadida de 2,5% de negro de carbono, podemos ver que el peor rendimiento de f = 0, f = 0,25 mejor rendimiento. Cuando el carbono cuando la cantidad añadida de negro 3%, f = 0 y f = 0,25 electrodos mostraron el mejor rendimiento, mientras que el contenido CB de la pérdida de capacidad de 3% a alta velocidad de material de NCM debe ser significativamente menor que el 2,5 CB % de lodo.
Para analizar los factores que afectan a la características de la tasa NCM electrodo, SamanthaL. Contenido Morelly de 2,5% conductividad electrodo CB se ensayaron y los resultados se muestran a continuación pueden ser visto f = el más alto electrodo de conductividad de la Fig. 1, f = 0 0,25 y menor conductividad del electrodo, principalmente debido a la estructura cuando 'se forma a largo rango de conductividad' f = 1, la totalidad de la CB de negro de carbono en el proceso de mezcla en húmedo para mejorar la conductividad del electrodo, también se ha resultados SEM confirmaron que, mientras que f = 0 y 0,25 Dado que la mayoría del carbono partículas de negro se adsorben en la superficie de la NCM en el fresado de proceso de mezcla en seco, lo que resulta en 'que consiste en negro de carbono' es demasiado pequeño, por lo que 'conductividad de largo alcance' Bajo rendimiento, lo que reduce la conductividad.
Podemos ver a partir de los resultados de los análisis anteriores, las características de la tasa influencia de la batería de iones de litio no se piensa generalmente de nuestros procesos de difusión '', se ve más afectada por la conductividad de electrones, por ejemplo, el estudio Samantha L. Morelly encontramos, características de la tasa de la suspensión espesa contenido CB 3% en el electrodo debe ser significativamente mejor que el contenido de CB 2,5%, de acuerdo con los enlaces 'de transporte de iones' para ser limitado por la teoría, la más electrodo agente conductor significa una trayectoria de difusión más tortuoso de Li +, se reducirá la tasa de rendimiento del electrodo. en segundo lugar, el trabajo Samantha L.Morelly también reveló batería de iones de litio 'corto conductora' tasa de impacto capacidad, los estudios muestran que mediante molienda con bolas CB adsorbido formar una mejor 'corto de la superficie de las partículas de NCM 'tasa de rendimiento de la red se puede mejorar significativamente electrodo,' 'importancia de las características de la tasa de electrodos incluso superiores a' conductora conductora corta larga conductividad gama'.
