Застосування натрійкарбоксиметилцелюлози як сполучного в батареях

Натрій-карбоксиметилцелюлоза (CMC) має декілька застосувань як сполучна речовина в батареях, зокрема у виробництві електродів для різних типів батарей, включаючи літій-іонні батареї, свинцево-кислотні батареї та лужні батареї. Ось деякі з поширених застосувань натрієвої солі карбоксиметилцелюлози як сполучного в акумуляторах:

1. Літій-іонні акумулятори (LIB):
   • Сполучна речовина для електродів: у літій-іонних батареях КМЦ використовується як сполучна речовина для з’єднання активних матеріалів (наприклад, оксиду літію, кобальту, фосфату літію і заліза) і провідних добавок (наприклад, сажі) у складі електрода. CMC утворює стабільну матрицю, яка допомагає підтримувати структурну цілісність електрода під час циклів заряджання та розряджання.
2. Свинцево-кислотні акумулятори:
   • Сполучна речовина для пасти: у свинцево-кислотних акумуляторах КМЦ часто додають до складу пасти, яка використовується для покриття свинцевих сіток у позитивних і негативних електродах. CMC діє як сполучна речовина, полегшуючи адгезію активних матеріалів (наприклад, діоксиду свинцю, губчастого свинцю) до свинцевих сіток і покращуючи механічну міцність і провідність електродних пластин.
3. Лужні батареї:
   • Сполучна частина сепаратора: у лужних батареях КМЦ іноді використовується як сполучна речовина при виготовленні сепараторів батареї, які є тонкими мембранами, що розділяють катодні та анодні відділення в елементі батареї. CMC допомагає утримувати разом волокна або частинки, які використовуються для формування сепаратора, покращуючи його механічну стабільність і властивості утримання електроліту.
4. Покриття електродів:
   • Захист і стабільність: КМЦ також можна використовувати як сполучну речовину в складі покриття, що наноситься на електроди акумулятора, щоб покращити їх захист і стабільність. Сполучна речовина CMC допомагає приклеїти захисне покриття до поверхні електрода, запобігаючи деградації та покращуючи загальну продуктивність і термін служби батареї.
5. Гелеві електроліти:
   • Іонна провідність: КМЦ можна вводити в склади гелевих електролітів, які використовуються в певних типах акумуляторів, таких як твердотільні літієві акумулятори. CMC допомагає підвищити іонну провідність гелевого електроліту, створюючи мережеву структуру, яка полегшує транспортування іонів між електродами, тим самим покращуючи продуктивність акумулятора.
6. Оптимізація рецептури сполучного:
   • Сумісність і продуктивність: Вибір і оптимізація складу сполучного CMC є критично важливими для досягнення бажаних характеристик продуктивності акумулятора, таких як висока щільність енергії, циклічний термін служби та безпека. Дослідники та виробники постійно досліджують і розробляють нові склади CMC, адаптовані до конкретних типів акумуляторів і застосувань для підвищення продуктивності та надійності.

натрій-карбоксиметилцелюлоза служить ефективним сполучним речовиною в батареях, сприяючи покращенню адгезії електродів, механічній міцності, провідності та загальній продуктивності батареї в різних хімічних речовинах і застосуваннях. Його використання як сполучної речовини допомагає вирішувати ключові проблеми при проектуванні та виробництві акумуляторів, що зрештою призводить до прогресу в технології акумуляторів і системах зберігання енергії.