Batareyalarda CMC Binder-in tətbiqi

Batareya texnologiyası aləmində, bağlayıcı materialı seçimi batareyanın performansını, sabitliyini və uzunömürlülüyünün müəyyən edilməsində kritik rol oynayır.Carboxymethil selüloz (CMC), selülozdan yaranan suda həll olunan bir polimer, yüksək yapışma gücü, yaxşı film yaradan qabiliyyət və ekoloji uyğunluq kimi müstəsna xüsusiyyətləri səbəbindən perspektivli bir bağlayıcı olaraq meydana gəldi.

Avtomobil, elektronika və bərpa olunan enerji də daxil olmaqla müxtəlif sənaye sahələrində yüksək performanslı batareyalara artan tələbat, roman batareya materialları və texnologiyalarını inkişaf etdirmək üçün geniş tədqiqat səylərini artırdı. Bir batareyanın əsas komponentləri arasında, bağlayıcı aktiv materialların aktivləşdirilməsində aktivləşdirilməsində, səmərəli şarj və axıdılması dövrlərini təmin edən cari kollektora qarşı mühüm rol oynayır. Polivinylidene Fluoride (PVDF) kimi ənənəvi bağlayıcılar ətraf mühitə təsir, mexaniki xüsusiyyətlər və növbəti nəsil batareya kimmissələri ilə uyğunluq baxımından məhdudiyyətlərə malikdir. Unikal xüsusiyyətləri ilə CarboksMetsill (CMC), batareyanın performansını və davamlılığını yaxşılaşdırmaq üçün perspektivli alternativ bağlayıcı bir material olaraq meydana gəldi.

Carboxymethil selülozunun (CMC) hazırlamaları:
CMC, selülozun suda həll olunan bir törəməsi, bitki hüceyrə divarlarında təbii bir polimer boldur. Kimyəvi modifikasiya yolu ilə CarBoxymetil qrupları (-CH2COOH) selüloz dayağına daxil edilir, nəticədə inkişaf etmiş həll və təkmilləşdirilmiş funksional xüsusiyyətlər. Tətbiqinə uyğun CMC-nin bəzi əsas xüsusiyyətləri

(1) Batareyalara:

Yüksək yapışma gücü: CMC, aktiv materialları cari kolleksiya səthinə effektiv şəkildə bağlamağa imkan verən güclü yapışan xüsusiyyətləri nümayiş etdirir və bununla da elektrod sabitliyini yaxşılaşdırır.
Yaxşı film formalaşdırma qabiliyyəti: CMC, aktiv materialların encapsulyasiyasını asanlaşdıran və elektrod-elektrolit qarşılıqlı əlaqənin artırılmasını asanlaşdıran elektrod səthlərində vahid və sıx filmlər meydana gətirə bilər.
Ətraf Mühitin Uyğunluğu: Bərpa olunan mənbələrdən alınan bioloji parçalanma və zəhərli olmayan bir polimer olaraq, CMC, PVDF kimi sintetik bağlayıcılar üzərində ekoloji üstünlüklər təklif edir.

2. Batareyalarda CMC bağlayıcısının istifadəsi:

(1) Elektrod istehsalı:

CMC, ümumiyyətlə, litium-ion batareyaları (libs), natrium-ion batareyaları (SIBS) və supercapakitorlar da daxil olmaqla müxtəlif batareya kimmissələri üçün elektrodların uydurma kimi istifadə olunur.
LIBS-da, CMC aktiv material (məsələn, litium kobalt oksidliyi, qrafit) və cari kollektor (məsələn, mis folqal) arasındakı yapışmanı yaxşılaşdırır, velosiped sürmə zamanı gücləndirilmiş elektrod bütövlüyünə (məsələn, mis folqa).
Eynilə, SIBS-də, CMC əsaslı elektrodlar şərti bağlayıcılarla elektrodlarla müqayisədə yaxşılaşdırılmış sabitlik və velosiped performansını nümayiş etdirir.
Film formalaşdırıcı qabiliyyətiCmcMövcud kollektorda aktiv materialların vahid örtüyünü təmin edir, elektrodun məsaməsizliyini minimuma endirir və ion nəqliyyat kinetiklərini yaxşılaşdırır.

(2) Keçiricilik artırılması:

CMC'nin özü keçirilmirsə də, elektrod formulalarına daxil edilməsi elektrodun ümumi elektrik keçiriciliyini artıra bilər.
KMC-in elektrovalı elektrodları ilə əlaqəli eMPED-ləri yüngülləşdirmək üçün keçirici əlavələrin (məsələn, karbon qara, qrafen) əlavə etmək kimi strategiyalar işlədilmişdir.
CMC-ni keçirici polimerlər və ya karbon nanomaterialları ilə birləşdirən hibrid bağlayıcı sistemləri, mexaniki xüsusiyyətləri qurban vermədən elektrod keçiriciliyinin yaxşılaşdırılmasında perspektivli nəticələr göstərmişdir.

3.Electrode Sabitliyi və velosiped performansı:

CMC, elektrod sabitliyini qorumaq və velosiped sürmə zamanı aktiv maddi dəstəyin və ya aglomerasiyanın qarşısını almaqda həlledici rol oynayır.
CMC tərəfindən təmin edilən rahatlıq və möhkəm yapışma, şarj axıdılması dövrləri zamanı xüsusilə elektrodların mexaniki bütövlüyünə töhfə verir.
CMC-nin hidrofilik təbiəti elektrod quruluşu daxilində elektrolitin saxlanılmasına kömək edir, davamlı ion nəqliyyatının təmin edilməsi və gücü uzanan velosiped sürməyi minimuma endirməyə kömək edir.

4.Çallar və gələcək perspektivlər:

Batareyadakı CMC bağlayıcısının tətbiqi əhəmiyyətli üstünlüklər, bir neçə çətinlik və inkişaf imkanları təklif edir

(1) mövcuddur:

Genişləndirilmiş keçiricilik: İnnovativ bağlayıcılar və ya keçirici əlavələri olan yenilikçi bağlayıcılar və ya sinerjist birləşmələr vasitəsilə keçirilən CMC əsaslı elektrodların keçiriciliyini optimallaşdırmaq üçün əlavə tədqiqatlar lazımdır.
Yüksək enerji che ilə uyğunluq

Müzakirliklər: Lityum-kükürd və liti-hava batareyaları kimi yüksək enerji sıxlıqları olan incə batareya kimmissələrində SMC-nin istifadəsi sabitliyini və elektrokimyəvi performansının diqqətlə nəzərdən keçirilməsini tələb edir.

(2) Ölüm qabiliyyəti və səmərəliliyi:
CMC əsaslı elektrodların sənaye miqyaslı istehsalı iqtisadi cəhətdən səmərəli, səmərəli sintez marşrutları və genişlənə bilən istehsal proseslərini tələb edir.

(3) Ətraf Davamlılıq:
CMC adi bağlayıcılar üzərində ekoloji üstünlüklər, davamlılığı artırmaq üçün səylər, məsələn, təkrarlanan selüloz mənbələrindən istifadə və ya bioloji parçalanma elektrolitləri inkişaf etdirmək üçün zəmanət verilir.

Carboxymethil selüloz (CMC)Batareya texnologiyasını inkişaf etdirmək üçün böyük potensiala malik çox yönlü və davamlı bağlayıcı bağlayıcı bir materialı təmsil edir. Yapışqan gücünün, film formalaşdırma qabiliyyətinin və ekoloji uyğunluğu unikal birləşməsi, bir sıra batareya kimmissələri boyunca elektrod performansını və sabitliyini artırmaq üçün cəlbedici bir seçim halına gətirir. CMC əsaslı elektrod formuliyasını optimallaşdırmağa və genişləndirmə problemlərini həll etməyə yönəlmiş tədqiqat və inkişaf səyləri davam edir və miqyaslı problemlərin həllində təmiz enerji texnologiyalarının irəliləməsinə töhfə verən Növbəti nəsil batareyaların geniş qəbul edilməsinə yol açacaqdır.