Produkteigenschaften und Anwendung von Batteriequalität Natriumcarboxymethylcellulose in Batterien

3. Produktmerkmale und Anwendungen von Natriumcarboxymethylcellulose in Batteriequalität

1. Anwendung als Bindemittel für Kathode und Anode

Das Bindemittel hat großen Einfluss auf die Elektrodenleistung der Batterie. Ein geeignetes Bindemittel kann die Gesamtleistung der Elektrode effektiv verändern, für einen gleichmäßigen Kontakt zwischen dem aktiven Material, dem leitfähigen Mittel und dem Stromkollektor sorgen und die Vollständigkeit der Elektrode verbessern. Als Bindemittel kann CMC in verschiedenen Elektrodenmaterialien wie Lithiumbatterien, Naturgraphit, MCMB, Lithiumtitanat, Zinn-basierten, Silizium-basierten Anodenmaterialien und Eisenphosphat-basierten Lithium-Kathodenmaterialien usw. weit verbreitet eingesetzt werden. Es verbessert die Batteriekapazität, die Zirkulationsstabilität und die Lebensdauer erheblich. CMC zeigt folgende Wirkungen als Bindemittel für Kathode und Anode:

* Bindet das aktive Material, das leitfähige Mittel und den Stromkollektor zusammen;

* Fixiert das Elektrodenmaterial fest auf dem Stromkollektor;

* Hervorragende Leitfähigkeit reduziert den Impedanz zwischen Elektrodenmaterial und Stromkollektor;

* Hervorragende elektrochemische Eigenschaften erweitern die Batteriekapazität;

* Gute Wärmestabilität verbessert die Zirkulationsstabilität und Lebensdauer der Batterie;

* Gute elektrochemische Stabilität und stabil mit dem Elektrodenmaterial und Elektrolyten;

* Gleicht die Ausdehnung und Schrumpfung während des Lade- oder Entladevorgangs der Li-Batterie aus;

* Geringer Verbrauch, starke Bindung, geringe Entladungslast;

* Sicherheit, Umweltfreundlichkeit und geringe Kosten.

2. Anwendung als Gel für Kathodenschutz

Als Gel kann CMC das aktive Material und den Elektrolyten zu einer gleichmäßigen und dispergierten Paste formen, den Elektrolyten gleichmäßig um das aktive Granulat herum halten und dafür sorgen, dass der Elektrolyt das aktive Granulat beim Entladen der Batterie gleichmäßig und ausreichend bedeckt. Gleichzeitig verhindert es die ungleichmäßige Ablagerung des aktiven Granulats und des Elektrolyten während der Lagerung. Darüber hinaus fördert es den Kontakt zwischen aktivem Granulat, aktivem Material und Kollektor und verhindert einen abnormalen Spannungsabfall der Batterie bei Erschütterungen oder während des Gebrauchs. CMC, das als Gel für den Kathodenschutz verwendet wird, zeigt folgende Wirkungen:

* Gute Viskosität und Flüssigkeitsaufnahme sowie hohe lineare Dehnbarkeit;

* Mit einer gewissen Viskosität und verhindert effektiv die Dehydrierung des aktiven Batteriebestandteils.

* Gute Stabilität, geringe Schichtbildung und gute Eigenschaften für die Batterielagerung;

* Verbessert die Elektrolytabsorptionsrate und reduziert den elektrischen Widerstand;

* Einsatz bei normaler Temperatur und Vermeidung von Schwankungen am Ende der Klemmenspannung bei intermittierender Entladung;

* Gute Flüssigkeitsretention und Beibehaltung guter Leistung bei normaler oder hoher Temperatur der Batterie;

* geringes Schwanken unter den Bedingungen der negativen Elektrode und stabile Batterieleistung nach Fallen und Schütteln;

* Mischung mit Natriumacrylat verbessert die Hochstrom-Entladeleistung der Batterie erheblich.

3. Anwendung in Silizium-basierten Elektroden

CMC, das in Silizium-basierten Elektroden verwendet wird, bietet neben Wärmestabilität, Leitfähigkeit und Elektrochemie eine starke Wasserstoffbrückenbindung zwischen CMC und Silizium. Wasserstoffbrückenbindungen haben eine Selbstheilungsfähigkeit und können die Spannungen ausgleichen, die während des Kreislaufprozesses des Materials kontinuierlich zunehmen, wodurch die Stabilität der Materialstruktur erhalten bleibt und die Kapazität über 1000 mAh/g für mindestens 100 Zyklen beibehalten wird, wobei die Coulomb-Effizienz 99,9 % erreicht. CMC, das in Silizium-basierten Elektroden verwendet wird, zeigt folgende Wirkungen:

* Mit der starken Scher-Verdünnungs-Eigenschaft kann CMC die Rheologie der Aufschlämmung anpassen;

* Hervorragende Zirkulation, primitive reversible Kapazität und bessere Kapazitätserhaltung;

* Gleicht effektiv die Volumenquellung der Silizium-basierten Elektrode aus und verbessert die Elektrodenreversibilität;

* Mit der doppelten Optimierung der mechanischen und chemischen Stabilität fördert CMC die Bildung des SEI-Films;

* CMC wirkt auf Siliziumgranulat und reduziert Schäden durch die Volumenquellung der Silizium-basierten Elektrode;

* Hemmt effektiv die Nebenreaktion zwischen hochreaktiver Li-Si-Legierung und Elektrolyt;

* Einsatz mit anderen Gelbindemitteln zur Verbesserung der Bindefestigkeit und der Aktivierungseigenschaften.

4. Anwendung in der Graphitmodifikation

Mit seiner guten Beschichtungswirkung auf Naturgraphit kann CMC seine Oberflächenqualität effektiv verbessern, die starke Reduktionsreaktion des Elektrolyten auf der Oberfläche hemmen, das Eindringen von Solvatationsionen in die Graphitschicht verhindern, was zu Delamination der Struktur führt, die elektrochemischen Eigenschaften von Naturgraphit verbessern und das Abplatzen während des Lade- oder Entladevorgangs des Graphits effektiv verhindern. Daher erhöht es effektiv die Zirkulationsstabilität des Kohlenstoffverbunds und verbessert die Stabilität und Leistung der Batterie. CMC, das in der Graphitmodifikation verwendet wird, zeigt folgende Wirkungen:

* Der gebildete Harzkohlenstoff ermöglicht die Diffusion von Lithiumionen durch den Harzkohlenstoff in das Innere des Graphits;

* Verhindert die gemeinsame Einbettung von Solvatation und Lithiumionen und schwächt die Reduktionsreaktion ab, die das Lösungsmittelmolekül auf die Elektrode ausübt;

* Die Zirkulationseigenschaften von Graphit werden nach der Beschichtungsbehandlung offensichtlich verbessert und die Kapazitätsreduzierung von Graphit wird effektiv gehemmt;

* Erhöht effektiv die Rückhalteleistung der Entladeplattform und die Entladekapazität.

Produktqualifizierung von Natriumcarboxymethylcellulose in Batteriequalität

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