登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
锂电池的正极浆料,通常是由活性材料与导电剂和黏结剂一起在溶剂中分散后形成的均匀胶状混合物。活性材料具有脱嵌锂离子的特性,导电剂大多是一些能够增加活性材料导电性的石墨类化合物,而黏结剂则使得活性材料、导电剂以及集流体之间形成紧密的界面接触和电子迁移通道。
(来源:微信公众号“锂电联盟会长” ID:Recycle-Li-Battery)
聚偏氟乙烯(PVDF)由于不与电极材料反应,在溶剂中溶解性好并且具有较高的黏结性,是锂离子电池正极浆料中已经大规模商业化应用的最常见黏结剂。笔者合浆制作了不同PVDF含量的锂离子电池正极浆料,并测试研究了PVDF含量和浆料流变特性能如黏度、流动性、触变性的关系,分析了PVDF含量对浆料内部颗粒分散状态的影响。
使用小型合浆机对正极浆料进行合浆,合浆前先称取一定量PVDF粉末加入到 20kg NMP溶液中并持续打胶2h形成稳定均匀的透明胶液,随后加入混合均匀后的9kg LFP和0.5kg SP粉末,在合浆机中持续搅拌3h后形成稳定均匀的正极浆料。
通过改变PVDF含量可以得到不同合浆配比的正极浆料,将PVDF添加量分别为0.25、0.5、0.75 kg时合浆得到的正极浆料样品分别记为PVDF一0.25、 PVDF-0.5、PVDF-0.75。
一、PVDF含量对正极浆料黏度的影响
黏度是正极浆料的重要特性参数之一,能够反映出浆料的分散性能和加工性能的好坏。图1是不同正极浆料样品在变剪切条件下的黏度变化曲线。所有的正极浆料都是非牛顿流体,并且在较高剪切速率下黏度值趋于稳定,此时的黏度被称为极限剪切黏度。
图 1 变剪切条件下的黏度变化曲线
由图1可见,随着浆料中PVDF含量的增加,浆料的剪切黏度不断增大,剪切速率为50s-1时,PVDF一0.25、PVDF一0.5、PVDF一0.75样品的黏度分别为0.47、0.7、0.84Pa·s。
二、PVDF含量对正极浆料流动性的影响
储能模量(G')是浆料在发生形变时,由于可逆的弹性形变而储存能量的大小,反映浆料弹性大小。而损耗模量(G”)是指浆料在发生形变时,由于不可逆的黏性形变而损耗的能量大小,反映着材料的黏性大小。
当G”>G'时,浆料受剪切时主要发生黏性形变,呈现类似液体的黏性状态;当G” 图2为不同正极浆料样品的模量变化曲线。由图2可见,随着应力的增加,浆料从静置时的固体形态逐步转变为液体形态,而且随着PVDF的增大,凝胶产出点越来越小,说明浆料的可流动变得越来越差。 图 2 不同正极浆料样品的模量变化曲线 三、PVDF含量对正极浆料触变性能的影响 浆料在经历高剪切/低剪切/高剪切3个阶段测试过程中表现出的触变恢复性,反了浆料中分散粒子间的结合力大小以及分散稳定性。图3是不同正极浆料样品在经历3个阶段触变性的测试曲线。浆料在经历高速剪切过程前后的黏度变化值被称成触变恢复率。 图 3 不同正极浆料样品的3个阶段触变性测试曲线 由图3可见,PVDF一0.25、PVDF一 0.5、PVDF—0.75样品在改变测试条件下的触变恢复率分别为77%、97%、73%,说明当PVDF偏多或偏少时,浆料中颗粒分散结构都容易遭到破坏、不稳定性增强。 因为当浆料中PVDF含量较低的时候,导电炭黑材料与LFP之间的黏结力较弱,容易发生分离团聚,从而导致触变恢复性较差;当浆料中PVDF含量较高的时候,会使得导电炭黑材料的颗粒更倾向于与大量PVDF缠结在一起,从而在LFP的表面形成团聚体;只有当浆料中的PVDF适量时才可以使得导电炭黑材料紧密均匀地黏附在LFP表面,形成更稳定的界面结构。 结 论 结果表明,随着PVDF含量的增加,正极浆料的剪切黏度增大,流动性变差,触变恢复率先变大后变小,说明只有添加适量的PVDF,才能够使得浆料中的颗粒形成均匀稳定的分散结构。对于浆料流变性能的研究结果可以为合浆配料提供重要参考,确定黏结剂的添加量时要综合考虑浆料的黏度、流动性和分散稳定性。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网讯,4月26日上午,广东省佛山市顺德区招商局与广东安洋博创智能科技有限公司举行签约仪式,安洋智能的“智能化锂电池生产设备产业基地项目”落地北滘镇拓野零碳智造产业园。项目计划租用1.5万平方米厂房,投资额1亿元,固定资产投资额不少于1500万元,3年内累计经济贡献不低于3000万元。厂
得益于全球节能减排趋势,近年来新能源汽车快速发展,三电(电机电控电池)是衡量车辆品质的重要因素,电池质量更是重中之重,全球锂电池市场需求随之迅猛增长,预测在2025年达到1,223亿瓦时的总需求。锂电行业产业链可分为:锂电制造、锂电应用、锂电回收等。锂电制造:电芯制造(前段)—电芯装配(
近日,由无锡市检验检测认证研究院筹建的国家高端储能产品质量检验检测中心(江苏)获得国家市场监督管理总局批准成立(国市监检测函〔3034〕53号)。该中心是长三角地区唯一的“国字号”储能领域质检中心,填补了区域内“储能+氢能”检验检测能力空白。同时,检研院还获批建设江苏省市场监管重点实验
北极星储能网获悉,4月27日,湖南中科电气股份有限公司发布关于投资建设海外锂离子电池负极材料一体化基地项目的公告。公告指出,为进一步实施公司国际化发展战略、扩大海外市场业务规模并满足下游客户的需求,公司经过多次考察、调研和多方比较,拟先试先行,通过公司控股子公司湖南中科星城石墨有限
北极星储能网获悉,4月29日,国家能源局举行新闻发布会,发布一季度能源形势和可再生能源并网运行情况,介绍新型储能发展和电网安全“三项行动”有关情况,并回答记者提问。[总台央视记者]国家能源局近期组织开展了新型储能试点示范工作,请问后续将如何发挥好试点示范项目的示范带动效应,促进各类技
北极星储能网获悉,据亿纬锂能消息,4月22日,亿纬锂能与金卡智能集团股份有限公司(以下简称“金卡智能”)在亿纬锂能惠州总部举行战略合作签约仪式。双方计划在锂电池业务上加强合作与协同,深入战略布局,建立长期、稳定、紧密的合作伙伴关系,为锂电产业升级和创新发展贡献更多力量。仪式上,双方
GGII数据显示,2023年正极、负极、隔膜用粘结剂产品的出货量分别达到5.6、3.8、1万吨,同比增长56%、23%、43%。2023年正极和隔膜粘结剂增速高于锂电池35%的增速,原因为:1)铁锂电池正极用PVDF添加量(3.5%)较三元(2%)多,铁锂市场占比从64%提升至74%,带动PVDF增长大于锂电池市场增长;2)涂覆隔
4月26日,雅保四川新材料有限公司(以下简称“雅保四川”)年产5万吨氢氧化锂锂电池材料项目在四川省眉山市彭山区建成投产,项目投产后将对相关行业发展起到一定的促进作用。据了解,随着新能源汽车、移动电子设备、储能电池组、铝锂合金、新型制冷剂等产业的蓬勃发展,对上游产品碳酸锂和氢氧化锂的需求
数据显示,2024年4月的前半个月,中国乘用车零售51.6万辆。其中,新能源乘用车零售26万辆,同比增长32%,新车渗透率达50.39%,占比首次超过传统燃油车!而且值得一提的是,新车渗透率突破50%的时间,比我国原定的2035年提前了11年。这不仅是中国交通领域能源转型的重要标志,表明中国汽车产业持续向绿色
2024年4月25日,北京国际汽车展览会首日,宁德时代发布全球首款兼顾1000km续航和4C超充特性的磷酸铁锂电池新品——神行PLUS。自2023年8月发布神行超充电池,到今天发布神行PLUS,宁德时代用8个月时间,再次刷新磷酸铁锂电池纪录。宁德时代首席科学家吴凯博士1000km超长续航,真正让出行无忧神行PLUS电
北极星储能网讯,4月26日,华软科技发布《关于终止投资建设锂电池电解液添加剂项目的公告》。根据公告显示,华软科技决定终止年产12000吨锂电池电解液添加剂项目和年产6000吨氟代碳酸乙烯酯(FEC)锂电池电解液添加剂项目。据了解,2021年,华软科技控股子公司北京奥得赛化学有限公司的全资子公司武穴
4月19日,2017国际太阳能产业及光伏工程(上海)SNEC展会期间,中天科技精密材料有限公司荣获TUV莱茵颁发的全球首家超耐候聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜认证证书。TUV莱茵太阳能零部件总经理柏成立为中天颁发证书颁证现场,中天科技精密材料有限公司王同心博士表示,中天科技自主研发生产的PVDF薄膜相较国内
中天科技自主研发的超耐候聚偏氟乙烯(PVDF)光伏背膜项目日前通过国家工业和信息化部科技成果鉴定,专家认定,该产品可实现进口大规模替代,达到国际先进、国内领先水平,并建议进行大规模推广使用。聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜是太阳能光伏背板复合用的一种关键原材料,是《中国制造2025》明确列出的要重
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!