Séparer l'échec de dispersion de l'échec du liant, de la porosité et du matériau actif

Problem

Une mauvaise résistance, intégrité du revêtement, mouillage, taux, capacité ou durée de vie est souvent appelée « mauvaise dispersion du carbone ». Un faisceau visible peut être accidentel, et une suspension lisse peut toujours produire une redistribution du liant, des pores fermés, un faible contact avec le collecteur ou une défaillance des particules actives.

Les catégories ne sont pas automatiquement exclusives. Par exemple, un mélange excessif peut améliorer la dispersion apparente tout en endommageant la morphologie des additifs, et la redistribution du liant peut à la fois affaiblir l'adhésion et isoler les contacts en carbone.

Mécanisme

Information de qualification à confirmer auprès d’Aurexene Materials.

Une défaillance de porosité modifie les chemins des pores connectés, la récupération par compression et l'accès à l'électrolyte, et pas seulement la fraction de vide moyenne. La fracture du matériau actif, le compactage, le changement de surface ou d'interphase peuvent augmenter l'impédance de la cellule ou réduire la capacité même lorsque le réseau électronique sec passe.

Tradeoff

Un mélange accru peut supprimer des faisceaux ou raccourcir des tubes et modifier la morphologie hybride. Plus de liant peut renforcer le revêtement ou isoler les contacts. Un calandrage accru peut améliorer le contact électronique ou fermer les voies de transport et endommager les particules.

La modification du carbone peut compenser un symptôme, mais également modifier la rhéologie, la demande de liant, la porosité et la fraction inactive, rendant ainsi la cause initiale plus difficile à identifier.

Material Strategy

Conservez l’identité additive et conservez la charge constante tout en localisant la première étape défaillante. Comparez le noir de carbone conducteur, les nanotubes de carbone à parois multiples (MWCNT), les nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT) et les nanotubes de carbone à quelques parois (FWCNT) uniquement après que la branche de défaillance soit prise en charge.

Évaluez le GNP et le CNT x GNP (CNTxGNP) avec l’orientation des plaquettes, l’emplacement de la phase hybride, les contrôles du liant, des pores et du chemin directionnel. Ne pas utiliser de produit de remplacement pour masquer un défaut non résolu de liant, de pores ou de matière active.

Recommended Architectures

Measurement & Validation

1. Définir le symptôme, la quantité, l'état, la géométrie, la direction, la fixation et la limite d'acceptation ; le reproduire avant analyse destructive.
2. Comparez les matières premières réussies et défaillantes, la boue, le filtre, le revêtement humide, le revêtement sec, l'électrode calandrée, l'électrode formée et l'électrode vieillie aux positions enregistrées.
3. Utiliser des méthodes représentatives et sélectives pour le carbone et les faisceaux, la couverture et la répartition du liant, les particules actives, les pores, les fissures et l'interface du collecteur ; divulguer les artefacts de préparation et de récupération.
4. Conservez l'historique de filtration, d'enduction, de séchage et de calandrage dans les cartes électroniques d'épaisseur, de densité, de porosité, de mouillage, de cohésion, d'adhésion et directionnelles.
5. Utilisez l'impédance uniquement avec un modèle déclaré et des commandes électroniques, ioniques, d'interphase, de transfert de charge et de cellule.
6. Modifiez une variable lors de la première étape défaillante, puis répétez les mêmes tests d'électrode et d'acceptation électrochimique sur tous les lots de production avec incertitude.

PÉRIMÈTRE DE QUALIFICATION

Geler le symptôme et la référence de passage ; formulation et composition retenue ; liant, matière active, collecteur, électrolyte et cellule ; lieux et étapes d'échantillonnage ; historique du mélangeur, du filtre, de l'enduction, du séchoir et de la calandre ; morphologie sélective, méthodes de liants, de pores et d'interfaces ; géométrie et direction; état électrique et électrochimique ; intervention causale ; lots de production ; répète; incertitude; et les critères de fermeture.

Produits associés

• MWCNT
• SWCNT
• FWCNT
• Noir de carbone conducteur
• GNP
• CNTxGNP

Applications associées

• Battery Materials

Comparaisons associées

• Noir de carbone conducteur vs FWCNT vs MWCNT vs SWCNT
• MWCNT vs GNP

Downloads & Engineering Support

Les deux ressources restent soumises à approbation et ne peuvent pas établir les performances de dispersion, de liant, de pores, de matière active, de cause profonde, d'action corrective, de remplacement, électrochimique ou de production.

• Demander une étude par étapes des causes profondes des électrodes
• Discuter de la morphologie orthogonale, des tests mécaniques, des pores et électriques
• Discutez des contrôles de processus et de la fermeture au niveau des lots

What to Validate

Le cadre de séparation est une orientation technique. Confirmez un résultat de dispersion, de liant, de porosité, de matière active, de résistance, d'action corrective, de remplacement, électrochimique ou de production jusqu'à ce que des preuves vérifiées de qualité, de lot, de formulation, d'électrode, de cellule, de mesure, de processus, d'interface, spatiale, électrochimique, statistique, de contrôle, de méthode et d'application soient disponibles.