Anailís ar shaintréithe ábhair anóide ceallraí litiam agus an próiseas measctha

Mar ábhar leictreoid dhiúltach, is gá graifít a mheascadh le gníomhaire seoltaí, ceanglóra agus breiseáin eile, agus cuirtear tuaslagóir leis chun sciodar leictreoid dhiúltach a ullmhú sular féidir é a bheith brataithe ar bhailitheoir reatha chun leictreoid a ullmhú. Mar sin féin, agus sciodar anóid graifíte á ullmhú, creidtear go raibh fadhbanna móra nó beaga ag go leor teicneoirí, mar shampla tréimhse ró-fhada, dríodrú graifíte, slaodacht éagobhsaí, cáithníní sciodair mhóra, go leor boilgeoga, srl. ... Ansin, sula réitítear na fadhbanna seo, caithfimid sórtáil shimplí a dhéanamh ar airíonna bunúsacha ábhair éagsúla. Ní féidir na fadhbanna a bhíonn ann a réiteach go tapa, go cruinn agus go maith ach ar bhonn na n-airíonna ábhartha a thuiscint. Tugann an t-alt seo isteach go príomha tréithe na n-ábhar a úsáidtear chun sciodar anóid a ullmhú:

1.Graphite

Cuimsíonn graifít graifít nádúrtha agus graifít shaorga. Tá cruthanna na gcáithníní éagsúil agus neamhrialta, sféarúil agus flake den chuid is mó. Is substaint neamhpholar í an ghraifít, tá sí truaillithe go héasca ag substaintí neamhpholacha, agus tá sí scaipthe go héasca i substaintí neamhpholacha. Níl sé éasca uisce a ionsú agus ní furasta é a scaipeadh i dtuaslagán uiscí. Fiú má scaiptear an graifít éillithe in uisce, ath-chomhiomlánóidh sé. Maidir le tréithe agus riachtanais ghraifít, creidim go bhfuil gach duine an-soiléir, mar sin ní dhéanfaidh mé arís iad anseo.

2. Gníomhaire seoltaí

Tá go leor cineálacha gníomhairí seoltaí ann, lena n-áirítear carbón dubh, CNT, graphene, srl. Tá a bhformhór neamhpholar. Is é ról an ghníomhaire seoltaí meascadh idir na hábhair ghraifítí chun an príomhghréasán seoltaí a fhoirmiú agus friotaíocht inmheánach na ceallraí litiam a laghdú. De ghnáth is beag an méid gníomhaire seoltaí a chuirtear leis, agus is féidir a rá gur lú an rud is fearr, thart ar 2% nó níos lú. Mar ghníomhaire seoltaí, de ghnáth is gá go mbeadh achar dromchla sonrach ard go leor chun an ráta aistrithe leictreon a mhéadú chomh beag agus is féidir. Ach tabharfaidh sé aghaidh freisin ar fhadhb an athaontaithe éasca agus ní an scaipeadh éasca.

Ba phointe tábhachtach i gcónaí scaipeadh gníomhairí seoltaí. Toisc go bhfuil raon na ngníomhairí seoltaí ann ó charbón simplí dubh, go sciodar CNT, go sciodar seoltaí measctha carbóin dubh, CNT, agus graphene, is gá an sciodar a choigeartú de réir a airíonna. An próiseas ullmhúcháin. San alt ar ullmhú sciodair ceallraí litiam [fíorálainn] anailís ar airíonna agus ar phríomhfhachtóirí tionchair sciodair ceallraí litiam, luaitear go rachaidh ullmhú sciodair go príomha trí na céimeanna a bhaineann le hábhair a mheascadh go tirim, fliuchadh púdar, brúite braisle cáithníní, agus cobhsaíocht a bhaint amach sa deireadh. Is gá scaipeadh an ghníomhaire seoltaí a chríochnú ag an gcéim de fhliuchadh púdar agus braislí cáithníní a bhriseadh, ar shlí eile déanfaidh an gníomhaire seoltaí ath-chomhiomlánú agus cuirfidh sé dramhaíl an ghníomhaire seoltaí chun cinn. Agus an fhadhb a bhaineann le scaipeadh gníomhaire seoltaí á réiteach, is gá an fórsa meicniúil agus an t-am a choigeartú chun an staid is fearr a bhaint amach.

3.CMC

Is éitear tábhachtach ceallalóis é CMC (Sóidiam Hidroxymethyl Cellulose). Is comhdhúil ceallalóis polyanionic é a fhaightear trí mhodhnú ceimiceach ar shnáithíní nádúrtha. Tá sé intuaslagtha go héasca in uisce fuar agus te agus baineann sé le hábhar meánach Gnéis. Tá airíonna den scoth ag CMC cosúil le ramhrú, scaipeadh, fionraí, greamaitheacht, foirmiú scannáin, colloid chosanta agus cosaint taise, agus mar sin roghnaítear é mar scaiptheoir agus tiúsóir le haghaidh leictreoidí diúltacha graifíte.

Tá airíonna in-scaipthe agus ceangailteach ag CMC, ach ní féidir é a úsáid leis féin mar cheanglóir le haghaidh leictreoidí diúltacha in iarratais thionsclaíocha. I bpróiseas táirgthe cadhnraí litiam, is gá dlús fuinnimh agus friotaíocht inmheánach na ceallraí litiam a chur san áireamh. Éilíonn sé seo go mbeidh dlús toirt áirithe ag an bpíosa cuaille diúltach (thart ar 1.6g / cc). Sa chás seo, is gá cóta a dhéanamh Déantar cóireáil chomhbhrúite rollta ar an bpíosa cuaille deiridh seo, agus tá brittleness níos mó ag CMC, rud a fhágfaidh go dtitfidh struchtúr an phíosa cuaille go dosheachanta tar éis é a rolladh, agus feiniméin ar nós titim púdar agus sceitheadh ​​scragall. Dá bhrí sin, is é an coinníoll gur féidir CMC a úsáid leis féin: tá tiús an phíosa cuaille tanaí, ní dhéantar an próiseas rollta nó níl dlús comhbhrúite an phíosa cuaille ard.

Ina theannta sin, le linn an sciodar leictreoid dhiúltach a ullmhú, ba cheart aird a thabhairt ar thionchar luas an mheascóra ar an CMC. Tá pseudoplasticity ag tuaslagán CMC, laghdaíonn a slaodacht le teocht ag méadú agus tá sé inchúlaithe. Nuair a rothlaíonn an meascthóir ró-thapa, laghdóidh slaodacht an CMC, rud a rachaidh i bhfeidhm ar fhionraí an anóid ghraifít.

4. Ceanglóir SBR

Is eibleacht slabhra líneach móilín beag é SBR (rubar styrene-bútaidhé-eolaíochta). Is struchtúr croíbhlaosc é aonad na gcáithníní laitéis. Is struchtúr trasnasctha é an bhlaosc de shlabhraí móilíneacha copolymer. Is grúpa polarach agus dromchla hidrofilic é an bhlaosc seachtrach. Gníomhaire gníomhach. Is substaint í SBR a chónaíonn le hidrofilicity agus lipophilicity. Comhcheanglaíonn na grúpaí uisce-bhunaithe leis na grúpaí ar dhromchla an scragall chun fórsa ceangailteach a fhoirmiú, a chabhródh le scaiptheacht agus le cobhsaíocht sciodair. Comhcheanglaíonn an deighleog olach leis an ngraifít dhiúltach chun fórsa ceangailteach a fhoirmiú, agus ar an gcaoi sin an éifeacht nascáil a bhaint amach.

Mar sin féin, ní féidir SBR a úsáid leis féin i sciodar anóid graifíte, toisc nach bhfuil aon fheidhm scaipthe ag SBR, agus cuirfidh an iomarca SBR faoi deara go n-atfaidh an píosa cuaille sa leictrilít.

I dtáirgeadh tionsclaíoch cadhnraí litiam, is minic a úsáidtear CMC agus SBR ag an am céanna. Féadann úsáid chomhcheangailte an dá fhadhb na fadhbanna a bhaineann le slaodacht sciodair éagobhsaí, at píosa cuaille, agus ard-gile. Is substaintí neamhpholacha iad ábhair ghraifítí tráchtála, ní furasta iad a bheith hidrofilic, agus is deacair iad a scaipeadh i gcórais uisce. Feidhm amháin atá ag CMC ná gníomhú mar scaiptheoir, graifít a scaipeadh agus breiseáin seoltaí. Ina theannta sin, cruthóidh CMC glóthach nuair a bhuaileann sé le huisce, rud a fhágann go mbeidh an sciodar níos tiubha (tiúsóir) agus a fheabhsaíonn cobhsaíocht fionraí an sciodair leictreoid dhiúltaigh uiscí. Nuair a bhíonn an sciodar brataithe, mar gheall ar struchtúr glóthach CMC, ní amháin go bhféadann sé taise a choinneáil ach an sciodar a chobhsú, agus aonfhoirmeacht an sciodair a choinneáil laistigh de thréimhse áirithe ama, a fhreastalaíonn ar riachtanais táirgeachta tionsclaíocha ar mhórscála. Agus na míbhuntáistí a bhaineann le CMC á gcur san áireamh, má thugtar isteach an eibleacht solúbtha móilíneach SBR atá intuaslagtha in uisce, bíonn greamaitheacht níos fearr ag an sciodar agus ag an am céanna feabhsaíonn sé cruas an phíosa cuaille, ionas nach mbeidh an píosa cuaille comhbhrúite faoi ​​bhrú ard. Tar éis an púdar a bhaint, tá neart nasctha an phíosa cuaille tar éis é a rolladh ard freisin.

Nuair a úsáidtear CMC agus SBR le chéile, rud amháin atá le tabhairt faoi deara ná an t-am chun eibleacht SBR a chur leis. Toisc go bhfuil SBR seans maith go ndéanfar é a dhíshealbhú faoi fhórsa lomadh fadtéarmach fadtéarmach, rud a laghdaíonn greamaitheacht píosaí cuaille.

5. Uisce dí-ianaithe

Is móilín polarach lag é uisce dí-ianaithe agus tuaslagóir don sciodar leictreoid dhiúltach. Príomh-pharaiméadar a bhaineann leis an tuaslagóir is ea an cion soladach. Sa phróiseas ullmhúcháin sciodair, tá baint ag an ábhar soladach le scaipeadh agus cobhsaíocht an ábhair.