Применение натрийкарбоксиметилцеллюлозы в качестве связующего вещества в аккумуляторах

Натриевая карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) имеет несколько применений в качестве связующего в батареях, в частности, в производстве электродов для различных типов батарей, включая литий-ионные батареи, свинцово-кислотные батареи и щелочные батареи. Вот некоторые распространенные применения натриевой карбоксиметилцеллюлозы в качестве связующего в батареях:

1. Литий-ионные аккумуляторы (ЛИА):
   • Связующее вещество электрода: В литий-ионных аккумуляторах КМЦ используется в качестве связующего вещества для удержания вместе активных материалов (например, оксида лития-кобальта, фосфата лития-железа) и проводящих добавок (например, сажи) в составе электрода. КМЦ образует стабильную матрицу, которая помогает поддерживать структурную целостность электрода во время циклов зарядки и разрядки.
2. Свинцово-кислотные аккумуляторы:
   • Связующее вещество пасты: В свинцово-кислотных аккумуляторах КМЦ часто добавляют в состав пасты, используемой для покрытия свинцовых решеток в положительных и отрицательных электродах. КМЦ действует как связующее вещество, облегчая адгезию активных материалов (например, диоксида свинца, губчатого свинца) к свинцовым решеткам и улучшая механическую прочность и проводимость электродных пластин.
3. Щелочные батареи:
   • Связующее вещество для сепаратора: В щелочных батареях КМЦ иногда используется в качестве связующего вещества при производстве сепараторов батарей, которые представляют собой тонкие мембраны, разделяющие катодные и анодные отсеки в ячейке батареи. КМЦ помогает удерживать вместе волокна или частицы, используемые для формирования сепаратора, улучшая его механическую стабильность и свойства удержания электролита.
4. Покрытие электрода:
   • Защита и стабильность: КМЦ также может использоваться в качестве связующего в составе покрытия, наносимого на электроды аккумулятора, для улучшения их защиты и стабильности. Связующее КМЦ помогает прикрепить защитное покрытие к поверхности электрода, предотвращая деградацию и улучшая общую производительность и срок службы аккумулятора.
5. Гелевые электролиты:
   • Ионная проводимость: КМЦ может быть включена в составы гелевых электролитов, используемых в определенных типах батарей, таких как твердотельные литиевые батареи. КМЦ помогает улучшить ионную проводимость гелевого электролита, обеспечивая сетевую структуру, которая облегчает транспорт ионов между электродами, тем самым улучшая производительность батареи.
6. Оптимизация рецептуры связующего:
   • Совместимость и производительность: Выбор и оптимизация формулы связующего вещества CMC имеют решающее значение для достижения желаемых характеристик производительности батареи, таких как высокая плотность энергии, срок службы и безопасность. Исследователи и производители постоянно изучают и разрабатывают новые формулы CMC, адаптированные к конкретным типам батарей и сферам применения для повышения производительности и надежности.

Натриевая карбоксиметилцеллюлоза служит эффективным связующим веществом в аккумуляторах, способствуя улучшению адгезии электродов, механической прочности, проводимости и общей производительности аккумуляторов в различных химических составах и применениях. Ее использование в качестве связующего вещества помогает решать ключевые проблемы в проектировании и производстве аккумуляторов, что в конечном итоге приводит к прогрессу в технологии аккумуляторов и системах хранения энергии.