Đánh Giá Độ Dẫn Điện Của Chất Lỏng Điện Cực LIB

Đánh Giá Độ Dẫn Điện Của Chất Lỏng Điện Cực LIB

Ứng dụng

• Tìm vật liệu
• Tối ưu điều kiện sản xuất
• Sàng lọc các hỗn hợp bùn dựa trên đặc tính

Nền tảng

Nguyên liệu làm điện cực pin được dùng ở dạng hỗn hợp bùn khuếch tán trong môi trường phân tán. Do trạng thái phân tán trong một hỗn hợp không ổn định, cần phải đánh giá điều kiện phân tán trong quá trình kiểm soát chất lượng.

Ngoài ra, do quá trình sản xuất hỗn hợp bùn là giai đoạn đầu trong sản xuất pin, nên việc sàng lọc cần phải thực hiện sớm.

Ứng dụng này sẽ giới thiệu về các điều kiện phân tán được ước tính bằng cách đánh giá độ dẫn điện của chất lỏng điện cực LIB.

Để tìm hiểu các thông tin chi tiết về nguyên tắc trong Hệ Thống Phân Tích Bùn, vui lòng truy cập FAQ

1. Sự khác biệt trong thời gian trộn

Mục tiêu: Để tối ưu thời gian trộn

Điều kiện sản xuất bùn

• Tỷ lệ hàm lượng chất rắn

Vật liệu dẫn: 95%         Vật liệu trợ dẫn điện: 2.5%         Kết dính: 2.5%

• Quá trình trộn

Trộn trong 0, 1, 3, hoặc 6 phút. Với hàm lượng chất rắn là 70%

• Quá trình điều chỉnh độ sệt

Pha loãng với NMP cho đến khi hàm lượng chất rắn đạt mức 50%

 

Kết quả phân tích

Nhận xét

Thời gian trộn tăng lên, Tỷ lệ R giảm và DCR tăng. Kết quả này cho thấy việc rút ngắn thời gian trộn có liên quan đến sự phát triển mạng lưới vật liệu dẫn điện, làm giảm điện trở tổng thể của bùn. Ngược lại, mức độ đồng nhất tăng theo thời gian trộn. Kết quả này cho thấy thời gian trộn lâu sẽ có lợi cho khả năng phân tán của bùn. Khi kết hợp các kết quả này, chúng ta có thể phỏng đoán thời gian trộn tạo ra các trạng thái sau trong vật liệu dẫn điện ở trong bùn, và thời gian trộn từ 3 phút trở lên cho ra một hỗn hợp bùn tương đối ổn

 

 

2. Khác biệt về số lượng chất trợ dẫn điện

Mục tiêu:

Để xác minh ảnh hưởng của việc thêm chất trợ dẫn điện nhằm giảm điện trở điện cực

Để xác minh mối liên quan giữa trở kháng bùn và điện trở điện cực

Tình trạng sản xuất bùn:

• Tỷ lệ hàm lượng chất rắn

Vật liệu dẫn: 18 g, Chất trợ dẫn điện: 0.25 g, 0.5 g, 0.75 g, Chất kết dính: 0.5 g

• Quy trình trộn

Trộn khoảng 9 phút với hàm lượng chất rắn là 70%

• Quy trình điều chỉnh độ sệt

Pha loãng với NMP cho đến khi hàm lượng chất rắn đạt 50%

 

Kết quả phân tích:

Nhận xét

Tỷ lệ R tăng và DCR giảm khi số lượng chất trợ dẫn điện tăng. Các thay đổi này cho thấy việc thêm chất trợ dẫn điện khiến các mạng lưới vật liệu dẫn điện phát triển trong hỗn hợp bùn, giảm trở kháng tổng thế và phù hợp với lý thuyết cơ bản trong phân tích bùn. Ngược lại, mức độ đồng nhất với 0.75 g chất trợ dẫn điện thấp hơn độ đồng nhất với mức 0.5 g. Chúng ta có thể phỏng đoán mạng lưới vật liệu dẫn điện được hình thành dễ dàng hơn với 0.75 chất trợ dẫn điện, nhưng không đủ phân tán.

Chúng ta hình thành các tấm điện cực với hỗn hợp bùn này và phân tích bằng Hệ thống đo điện trở điện cực RM2610. Kết quả chỉ ra rằng cả điện trở lớp composite và điện trở bề mặt giảm khi số lượng chất trợ dẫn điện tăng lên. Kết quả cho thấy mức độ dẫn điện của hỗn hợp bùn được kế thừa bởi đặc tính điện trở của tấm điện cực. Qua đó thấy được đây là quy trình áp dụng tốt.

 

3. Mối liên hệ giữa độ dẫn điện và độ sệt động do khác biệt trong số lượng chất phân tán (cung cấp bởi Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

Mục tiêu:

Để kiểm tra ảnh hưởng của số lượng chất phân tán đối với hỗn hợp bùn, sử dụng cả trở kháng và lưu biến học

Trạng thái sản xuất bùn:

• Tỷ lệ hàm lượng chất rắn

Vật liệu dẫn: 96%, chất trợ dẫn điện: 2%, chất kết dính: 2%, Phân tán: 0.08% đến 0.16% (4% đến 8% số lượng chất trợ dẫn điện)

• Chuẩn bị hỗn hợp bùn chất trợ dẫn điện

Chuẩn bị hỗn hợp bùn chất trợ dẫn điện chỉ gồm chất bổ trợ điện cực, phân tán và NMP

• Chuẩn bị dung dịch điện cực

Chuẩn bị dung dịch điện cực bằng cách thêm vật liệu dẫn và chất kết dính

 

Kết quả phân tích

Nhận xét

• Tăng chất phân tán từ 4% lên 5% số lượng chất trợ dẫn điện

Tỷ lệ R tăng đột ngột, và chênh lệch giữa G’ và G” giảm.

Kết quả này cho thấy rằng tăng chất phân tán loại bỏ sự kết tụ của chất trợ dẫn điện và mạng lưới chất trợ dẫn điện đã được hình thành đang hoạt động như đường dẫn điện.

• Tăng chất phân tán từ 5% đến 8% số lượng chất trợ dẫn điện

Chúng ta có thể phỏng đoán việc thêm càng nhiều chất phân tán sẽ tăng tính lưu động và cải thiện tính chất lớp phủ nhờ giá trị G” của hỗn hợp bùn, trong khi đó việc giảm tỷ lệ R có nghĩa rằng mạng lưới chất trợ dẫn điện sẽ trở nên mỏng hơn, dẫn đến dễ vỡ.

Sản phẩm Hioki sử dụng

Hệ thống phân tích bùn

Thiết Bị Đo LCR IM3536

Hệ thống đo RM2610