- 1、本文档共9页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
材料性质及浆料制备对锂电池性能影响--第1页
材料性质及浆料制备对锂电池性能影响
在改善锂离子电池性能的过程中,研究人员大多把精力放在活性物质
材料研究与改性上,忽视了导电剂、粘结剂形貌及其与活性物质之间相互
作用,以及在电极浆料制备过程中影响浆料分散性的因素。另外,电极材
料能够决定电池性能所能达到的上限,而工艺过程则决定了其性能的下限,
因此应尽可能完善工艺过程,使其性能下限趋近于性能上限。
本文主要分析了电极材料中活性物质、导电剂、粘结剂的形貌、粒径,
及其之间的相互作用对电池性能的影响,以及在浆料制备过程中影响其分
散性的因素,如搅拌方式、混料顺序、混料方式以及浆料添加剂对电池性
能的影响,并提出合理建议来提高锂离子电池性能。
一、电极材料对电池性能影响
1.1活性物质形貌的影响
在锂离子电极材料中,一般而言,活性物质的粒径减小,就会提高电
极材料的离子电导率,进而提升电极整体的导电能力,改善电池倍率性能。
当活性物质粒径减小,电极材料中Li+的扩散路径缩短,有利于Li+进行传
输。
大量的研究工作都表明使用小颗粒的活性物质会对电极电化学性能
产生有利影响,但在减小活性物质粒径的过程中也会出现一些问题和挑战。
第一,小颗粒(特别是纳米颗粒)的活性物质和导电剂的表面积比较
大,有利于电解液催化分解,在其表面形成一层凝胶膜,消耗了电解液。
第二,在电极工作过程中会在其表面形成SEI膜,该过程同样消耗电解液
和Li+第三,活性物质颗粒尺寸过小,导致电极材料压实密度过低,降低
o
能量密度。当颗粒直径小于某一细小尺寸时,颗粒的布朗运动效应就不能
材料性质及浆料制备对锂电池性能影响--第1页
材料性质及浆料制备对锂电池性能影响--第2页
忽略,所以由于细小颗粒的布朗运动,而使得颗粒之间产生激烈碰撞,使
浆料产生絮凝,更易导致出现分离现象。
因此在选择活性物质粒径大小的时候,不能单纯靠减小颗粒尺寸来提
高电极性能,还要综合考虑其带来的不利影响。
1.2导电剂性质的影响
要使导电剂能够完美地发挥作用,必须保证其在浆料中均匀分布,不
仅是整体体积的宏观分布,还包括颗粒层面上的微观分布。但是导电剂的
分布情况并不是仅仅依靠浆料的搅拌效率,还受到导电剂本身性质的影响。
现在电极材料中常用的导电剂有颗粒状的SUPerP、科琴黑,纤维状的
气相生长碳纤维、碳纳米管片状的、、石墨烯等。
(VGCF)(CNTS),KS-6SFG-6
在富锂镒基材料中,对比、和石墨烯四种导电剂的导电
SuperP.KS-6VGCF
效率,SuperP能够均匀分散形成完整的导电通路,电极电阻最小,表现出
优异的倍率和循环性能。KS-6没能形成良好的导电通路,表现出的电化学
性能最差。
有一些炭黑导电剂不仅可以起到增大电极材料电导率的作用,还能使
浆料稳定,防止浆料出现分离、凝聚的作用。在浆料制备初期损耗模量大
于储存模量,使浆料呈流体状,有非常小的屈服强度。再添加一定量的炭
黑之后,浆料的存储模量逐渐大于损耗模量,浆料呈凝胶状,具有较大屈
服强度来有效地防止浆料出现聚沉、分离。
导电剂的存在还可以影响电解液在电池体系内的
文档评论(0)