Батерейнд CMC Биндэр хэрэглэх

Батерейны технологийн салбарт холбогч материалын сонголт нь батерейны гүйцэтгэл, тогтвортой байдал, удаан эдэлгээг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.Карбоксиметил целлюлоз (CMC), целлюлозоос гаргаж авсан усанд уусдаг полимер нь өндөр наалдамхай бат бэх, сайн хальс үүсгэх чадвар, байгаль орчинд нийцэх зэрэг онцгой шинж чанараараа ирээдүйтэй холбогч болж гарч ирсэн.

Автомашин, электроник, сэргээгдэх эрчим хүч зэрэг янз бүрийн салбаруудад өндөр хүчин чадалтай батерейны эрэлт нэмэгдэж байгаа нь батерейны шинэ материал, технологийг хөгжүүлэх өргөн хүрээний судалгааны хүчин чармайлтыг түлхэж байна. Батерейны гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дотроос холбогч нь идэвхтэй материалыг одоогийн коллекторт хөдөлгөөнгүй болгох, цэнэглэх, цэнэггүй болгох циклийг үр ашигтай болгоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Поливинилиден фтор (PVDF) зэрэг уламжлалт холбогч бодисууд нь байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө, механик шинж чанар, дараагийн үеийн батерейны химийн бодисуудтай нийцэх зэрэг хязгаарлалттай байдаг. Өвөрмөц шинж чанартай карбоксиметил целлюлоз (CMC) нь батерейны гүйцэтгэл, тогтвортой байдлыг сайжруулах ирээдүйтэй өөр холбогч материал болж гарч ирсэн.

1. Карбоксиметил целлюлозын (CMC) шинж чанарууд:
CMC нь ургамлын эсийн хананд элбэг байдаг байгалийн полимер болох целлюлозын усанд уусдаг дериватив юм. Химийн өөрчлөлтөөр карбоксиметилийн бүлгүүд (-CH2COOH) целлюлозын нуруунд нэвтэрч, уусах чадварыг сайжруулж, үйл ажиллагааны шинж чанарыг сайжруулдаг. CMC-ийн хэрэглээнд хамаарах зарим үндсэн шинж чанарууд

（1）батерейнд:

Өндөр наалдац: CMC нь хүчтэй наалдамхай шинж чанартай бөгөөд идэвхтэй материалыг одоогийн коллекторын гадаргуутай үр дүнтэй холбож, улмаар электродын тогтвортой байдлыг сайжруулдаг.
Сайн хальс үүсгэх чадвар: CMC нь электродын гадаргуу дээр жигд, нягт хальс үүсгэж, идэвхтэй материалыг бүрхэж, электрод-электролитийн харилцан үйлчлэлийг сайжруулдаг.
Байгаль орчинд нийцтэй байдал: Сэргээгдэх эх үүсвэрээс гаргаж авсан биологийн задрал, хоргүй полимерийн хувьд CMC нь PVDF гэх мэт синтетик холбогчоос байгаль орчны давуу талыг санал болгодог.

2. Батерейнд CMC Биндэр хэрэглэх:

（1）Электродын үйлдвэрлэл:

CMC нь лити-ион батерей (LIBs), натрийн ион батерей (SIBs), суперконденсатор зэрэг янз бүрийн батерейны химийн электродуудыг үйлдвэрлэхэд холбогч болгон ашигладаг.
LIB-д CMC нь идэвхтэй материал (жишээ нь, литийн кобальт исэл, бал чулуу) болон гүйдэл цуглуулагч (жишээ нь, зэс тугалган цаас) хоорондын наалдацыг сайжруулж, электродын бүрэн бүтэн байдлыг сайжруулж, дугуй унах үед давхаргыг багасгахад хүргэдэг.
Үүний нэгэн адил, SIB-д CMC-д суурилсан электродууд нь ердийн холбогчтой электродуудтай харьцуулахад тогтвортой байдал, эргэлтийн гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.
Кино бүтээх чадварCMCгүйдэл коллектор дээр идэвхтэй материалыг жигд бүрэх, электродын сүвэрхэг байдлыг багасгах, ионы зөөвөрлөх кинетикийг сайжруулах.

（2） Дамжуулах чадварыг сайжруулах:

CMC нь өөрөө дамжуулагч биш боловч электродын найрлагад оруулах нь электродын нийт цахилгаан дамжуулах чанарыг сайжруулдаг.
CMC-д суурилсан электродуудтай холбоотой эсэргүүцлийг багасгахын тулд CMC-ийн хажуугаар дамжуулагч нэмэлтүүд (жишээлбэл, нүүрстөрөгчийн хар, графен) нэмэх зэрэг стратегийг ашигласан.
CMC-ийг дамжуулагч полимер эсвэл нүүрстөрөгчийн наноматериалуудтай хослуулсан эрлийз холбогч системүүд нь механик шинж чанарыг алдагдуулахгүйгээр электродын дамжуулалтыг сайжруулах ирээдүйтэй үр дүнг харуулсан.

3.Электродын тогтвортой байдал ба дугуйн гүйцэтгэл:

CMC нь электродын тогтвортой байдлыг хангах, дугуй унах үед идэвхтэй материал салгах, бөөгнөрөхөөс урьдчилан сэргийлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
CMC-ийн уян хатан чанар, бат бөх наалдац нь электродын механик бүрэн бүтэн байдлыг хангахад хувь нэмэр оруулдаг, ялангуяа цэнэгийн цэнэгийн мөчлөгийн үед динамик стрессийн нөхцөлд.
CMC-ийн гидрофиль шинж чанар нь электродын бүтцэд электролитийг хадгалахад тусалдаг ба ионы дамжуулалтыг тогтвортой байлгаж, удаан хугацааны эргэлтийн үед хүчин чадлын бууралтыг бууруулдаг.

4.Бэрхшээл ба ирээдүйн хэтийн төлөв:

Батерейнд CMC холбогчийг хэрэглэх нь мэдэгдэхүйц давуу тал, хэд хэдэн сорилт, сайжруулах боломжийг олгодог

（1）байна:

Сайжруулсан дамжуулалт: CMC-д суурилсан электродуудын дамжуулалтыг оновчтой болгохын тулд шинэлэг холбогч найрлага эсвэл дамжуулагч нэмэлтүүдтэй синергетик хослолоор дамжуулан нэмэлт судалгаа хийх шаардлагатай.
Өндөр энергитэй Четэй нийцтэй

Тэмдэглэл: Лити-хүхэр, лити-агаарын батерей зэрэг эрчим хүчний өндөр нягтралтай шинээр гарч ирж буй батерейны химийн бодисуудад CMC-ийг ашиглах нь түүний тогтвортой байдал, цахилгаан химийн гүйцэтгэлийг сайтар бодож үзэхийг шаарддаг.

（2） Өргөтгөх чадвар ба зардлын үр ашиг:
CMC-д суурилсан электродуудыг үйлдвэрлэлийн хэмжээнд үйлдвэрлэх нь эдийн засгийн хувьд ашигтай байх ёстой бөгөөд энэ нь нийлэгжилтийн зардал багатай замууд болон өргөтгөх боломжтой үйлдвэрлэлийн процессуудыг шаарддаг.

（3）Байгаль орчны тогтвортой байдал:
CMC нь ердийн холбогчоос байгаль орчны давуу талыг санал болгодог ч дахин боловсруулсан целлюлозын эх үүсвэрийг ашиглах эсвэл биологийн задралд ордог электролитийг хөгжүүлэх зэрэг тогтвортой байдлыг сайжруулах хүчин чармайлт нь баталгаатай юм.

Карбоксиметил целлюлоз (CMC)батерейны технологийг хөгжүүлэх асар их боломж бүхий олон талт, тогтвортой холбогч материалыг төлөөлдөг. Түүний наалдамхай бат бөх чанар, хальс үүсгэх чадвар, байгаль орчинд нийцтэй байдлын өвөрмөц хослол нь электродын гүйцэтгэл, батерейны янз бүрийн химийн бодисын тогтвортой байдлыг сайжруулах сонирхолтой сонголт болгодог. CMC-д суурилсан электродын найрлагыг оновчтой болгох, цахилгаан дамжуулах чанарыг сайжруулах, өргөтгөх чадварын сорилтуудыг шийдвэрлэхэд чиглэсэн судалгаа, хөгжүүлэлтийн ажлыг үргэлжлүүлэх нь CMC-ийг шинэ үеийн батерейнд өргөнөөр нэвтрүүлэх замыг нээж, цэвэр эрчим хүчний технологийг хөгжүүлэхэд хувь нэмэр оруулна.