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分享丨NMP杂质对锂 离子电池机能的影响

发布日期:2021-11-15 05:59浏览次数:

综合来看最优选择是NMP和水,可是正极一般是回收油性PVDF体系,利用H20+CMC+SBR会带来各类百般的问题:

1、正极质料在CMC+SBR的胶液体系中很容易产生沉降,浆料不变性差;

2、SBR的不饱和键在高电位下会产生氧化回响而失去粘结性,极片掉粉,轮回变差;

3、正极质料比外貌积大,回收水系胶液体系,正极质料颗粒在外貌吸附水后,后期烘烤进程极为坚苦,对电池机能影响极大;

2,NMP在电池中的浸染

在配料阶段:作为PVDF溶剂,参加浆料分手,形成介质匀称,在必然粘度范畴内长时间保持不变的浆料

在涂布阶段:作为浆料的主要液体载体,以不变的厚度匀称涂敷在金属基材上,要求和金属基材有很是好的润湿性和活动性

在涂布烘烤阶段:湿膜在烘箱中匀速运行,溶剂有纪律性挥发,NMP包袱造孔成果,NMP以不变的速度从湿膜中挥发,形成孔径匀称, 漫衍匀称的多孔微电极布局。

3,NMP中大概含有那些杂质

要答复这个问题必需要相识NMP的制造进程,γ-丁内酯与一甲胺。其回响式如下,主要是γ-丁内酯(GBL)与一甲胺(MMA)的氨化回响。由于 NMP 与原料γ-丁内酯的沸点仅差 2℃,用精馏要领很难使二者疏散,因而在回响中常使甲胺大大过量, 以提高 γ-丁内酯的转化率, 最大限度减少回响液中 γ-丁内酯的残余量, 这是担保获得高纯度的NMP 产物的有效法子。

分享丨NMP杂质对锂
离子电池性能的影响

制备和运输进程中的杂质包罗:

有机类残留产品及回响副产品 (酸、醇、醛、酮、胺、酰胺等);

残留水份;

游离胺;

制备进程非金属异物;

制备进程金属异物

有机类残留产品及回响副产品 (酸、醇、醛、酮、胺、酰胺等);

残留水份;

游离胺;

制备进程非金属异物;

制备进程金属异物

4,差异类杂质对电池机能的影响

有机类残留产品及回响副产品(酸、醇、醛、酮、胺、酰胺等)。大部门有机残留产品会在烘烤阶段挥发,残留在电池体系中的有集残留产品在化成阶段会影响到电解液溶剂正常的成膜回响,对电池机能造成严重影响。

含生动氢原子的有机酸、醇、醛、酮等

首次充放电进程中,生成羧酸锂可能烷氧基锂等化合物,在有机溶剂中有必然溶解度,一 方面导致SEI膜不不变性,低落Li+的传导性,低落电池轮回效率;另一方面与金属锂回响增大 电池的不行逆容量。

胺和酰胺类

胺和酰胺类在充放电进程中会产生聚合浸染,低落电解液的电导率,同时这些物质与LiPF6 回响生成HF,影响电池的利用寿命。

残留水份

对制程的影响:直接造成PVDF在分手时产生非溶解性疏散回响,PVDF析出,betcmp官网,影响浆料的不变性和分手结果

对机能的影响:

1、水与负极活性锂回响耗损电池中有限的Li+,电池的不行逆容量增大;回响产品中大量呈现氧化 锂和氟化锂对电极电化学机能的改进倒霉; 发生气体,电池内压力增大,鼓包导致安详问题。

2、水与电解液中的溶剂产生回响回响 以PC为例:PC与水回响生成丙二醇和CO2,丙二醇与 LiPF6回响生成锂盐和HF。

3、水与锂盐的浸染机理,LiPF6水解回响:

(1) LiPF6解析回响:LiPF6 ---LiF+PF5

(2)PF5与痕量水回响:PF5+H2O---2HF+POF3

电池外貌沉积的POF3和PF5造成电池的内阻增加,极化增大,HF的发生会催化上述回响的历程,同时 HF会和电极外貌的碳酸盐或碳酸酯盐产生回响,粉碎SEI膜,继承出产水:

(3)Li2CO3+2HF---2LiF+ H2O+CO2

游离氨

NMP出产进程中有甲胺的插手,为使NMP的合成回响越发彻底,提高NMP纯度,最终含有残留胺,泛起碱性。由于碱性的存在导致PVDF分子产生消除回响生成C=C双键使溶液显色,跟着游离胺含量的增加,溶液的颜色逐渐变深,在搅拌进程中双键不不变产生断裂进而和相邻的链产生交联,直至凝胶。

制备进程节制失效导入异物(非金属异物)

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