Séparer les améliorations de la conductivité des électrodes des allégations de performances de la cellule complète

Problem

Une électrode peut devenir plus conductrice sans améliorer les performances de la cellule car le transport ionique, le mouillage, les interphases, le transfert de charge, la diffusion à l'état solide, la contre-électrode, l'électrolyte, le comportement thermique ou la conception de la cellule sont limitants.

Le changement de carbone peut également réduire la fraction active ou modifier la demande en liant, le rendement du revêtement, la densité, les pores et la demande en électrolyte. Une amélioration électrique peut donc coexister avec une énergie plus faible au niveau des cellules ou une moindre fabricabilité.

Mécanisme

La conductivité de l'électrode décrit la continuité du chemin électronique dans un état d'échantillon et de mesure spécifique. Une cellule complète couple deux électrodes, des interfaces de collecteur et de languette, un séparateur, un électrolyte, une formation, une pression et une température sur un cycle de service défini.

Une chaîne causale nécessite trois maillons : la propriété de l'électrode a changé ; cette propriété limitait la réponse de la cible ; et une cellule complète adaptée améliorée sur la base réelle de la masse, de la surface, du volume, de la puissance, de l’énergie, du temps et du vieillissement de l’allégation.

Tradeoff

L'ajout de carbone ou la modification de la morphologie peuvent réduire la résistance tout en augmentant la teneur en inactifs, la viscosité, la demande en liant, les réactions de surface ou la fermeture des pores. Des électrodes fines ou à faible charge peuvent amplifier un avantage apparent en termes de débit qui disparaît lors du chargement en production.

Un plus grand nombre de variables de cellule et des formats plus réalistes augmentent la pertinence mais augmentent également la variance et la difficulté d'attribution. Les contrôles et le nombre d’échantillons doivent augmenter avec l’étendue des réclamations.

Material Strategy

Noir de carbone conducteur d'écran, nanotubes de carbone à parois multiples (MWCNT), nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT), nanotubes de carbone à quelques parois (FWCNT), GNP et CNT x GNP (CNTxGNP) sur la même base de charge et d'électrode conservée.

Faire progresser uniquement les candidats dont l’évolution électronique reste pertinente après contrôles liant, fraction active, densité, porosité, collecteur, mouillage et électrochimique. Une famille de produits n’est pas un résultat global.

Recommended Architectures

Measurement & Validation

1. Rédigez l'allégation proposée avant le test et identifiez s'il s'agit d'un matériau, d'une électrode, d'un mécanisme, d'une demi-cellule ou d'une cellule complète.
2. Mesurez le trajet de l'électrode avec la direction, la géométrie, le montage, l'interface du collecteur, la pression, la température, l'humidité et l'état sec, mouillé, formé ou vieilli déclaré.
3. Rapportez la comptabilité complète de la masse, du volume et de la surface active et inactive, ainsi que la charge, l'épaisseur, la densité, la porosité et le processus.
4. Testez si le chemin électronique limite la fonction cible à l’aide de contrôles de mouillage, ioniques, d’interphase, cinétiques, de diffusion, mécaniques et de contre-électrode.
5. Pour une revendication de cellule complète, faites correspondre le rapport des électrodes, les charges, l'électrolyte, le séparateur, la formation, la fenêtre de tension, la température, la pression, le format et les conditions thermiques.
6. Signaler les lots de production, le nombre de cellules, les exclusions, les échecs, les unités censurées, les répétitions et les incertitudes ; ne publiez que la déclaration directement prise en charge.

PÉRIMÈTRE DE QUALIFICATION

Geler le libellé de la revendication ; matériel et forme fournie ; formulation et charge retenue ; masse, volume et surface actifs et inactifs ; épaisseur, densité, porosité et collecteur ; direction et état électroniques ; contrôles de mouillage et électrochimiques; balance d'électrodes, électrolyte, séparateur et formation ; fenêtre de tension, taux, température, pression, format et chemin thermique ; lots de production ; nombre de cellules ; échecs; incertitude; et les critères d'acceptation.

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 la conductivité des électrodes, l'attribution du mécanisme, le débit, l'énergie, la puissance, la charge rapide, la durée de vie, la sécurité ou les performances de la cellule complète.

• Demander un plan de validation des preuves de réclamation
• Discutez des commandes au niveau des électrodes et des mécanismes
• Discutez de la qualification des cellules équilibrées et des lots

What to Validate

L’échelle de réclamation est un guide technique. Confirmez un avantage de conductivité d'électrode, un ajustement d'application, un taux, une énergie, une puissance, une charge rapide, une durée de vie, une sécurité, un résultat 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'état, d'interface, électrochimique, statistique, de contrôle, de méthode et d'application soient disponibles.