Марта Багинская, Бенджамин Дж.Blaiszik, Райан Дж.Мерриман, Нэнси Р.sottos,

Джеффри С.Мур и Скотт Р.белый *

4.Экспериментальная секция

материалы и оборудование: полиэтилен низкой плотности (LDPE,Mw= 4000, м.п.110 ° C), поверхностно-активное вещество brij 76 и додецилсульфат натрия (SDS), парафиновый воск (т.пл.58-60 ° C) и растворитель н-метилпирролидон (nmp) были приобретены у sigma-aldrich.ксилол был приобретен у Fisher Scientifi c.закуплено связующее поли (винилиденфторид) (пвдф) от alfa aesar.объемный мезоуглеродный микрошарик (mcmb) анодный материал (Enerland), катодный материал li (ni 1 / 3co 1 / 3mn 1 / 3) o 2 (li333) (Enerland), материал сепаратора Celgard 2325 и 1.2 мкм lipf 6 в ec: emc-электролите были получены из национальной лаборатории по аргону.аноды были обрезаны до нужного размера с использованием пуансона 1,27 см, приобретенного у mcmaster-carr.Аноды с покрытием были изготовлены с использованием специальной системы нанесения покрытий центрифугированием.монета типа c2032 компоненты оборудования ячейки и щипцы для монет, за исключением монетная ячейка кейс, которые были все приобретено у xiamen tmax аккумуляторное оборудование ограничено.Устройство для термических испытаний включает силиконовое масло 50 сП (SigmaAldrich), хомуты для шлангов и электрические провода.все монетные ячейки были подвергнуты циклическому контролю с использованием циклера arbin BT2000.

Способы нанесения покрытия на анод и сепаратор: аноды и сепараторы, покрытые микросферами, получали путем центрифугирования суспензии микросфер непосредственно на графитовой подложке анода или полимерном сепараторе.материалы, необходимые для изготовления анодов и сепараторов, включают суспензию, на которую наносят покрытие центрифугированием, шприцы Бектона-Дикинсона, иглы калибра 18 и устройство центрифугирования.с помощью шприца объемом 1 мл, снабженного иглой 18 калибра, суспензию (0,075 мл) наносили на вращающийся анод или разделительный диск.После нанесения покрытия аноды и сепараторы удаляли со стадии центрифугирования и сушили на воздухе в течение минимум 24 часов перед включением в монетные элементы.Покрытие поверхности определяли гравиметрически путем взвешивания каждого высушенного анода и деления на площадь поверхности анодного диска.

Сборка ячеек и метод тестирования: покрытые аноды (или сепараторы) были собраны в монетные ячейки в заполненном аргоном вакуум бардачок .вакуумный перчаточный ящик был куплен у сямыня tmax аккумуляторное оборудование ограничено. диск стекинганода, сепаратор Celgard 2325, 1.2-метровая кромка 6 в электролите ec: emc (120 мкл), катодный диск, прокладка и верхняя крышка.

после сборки ячейки были извлечены из перчаточного ящика и помещены в циклер для тестирования.элементы заряжались и разряжались 3 раза постоянным током± 1.75 ма.для термических испытаний программа циклирования запускалась, как только ячейка была полностью погружена в масло.клетке позволяли цикл до тех пор, пока она не завершит 3 полных цикла.Напряжение после третьего цикла кратковременно контролируется, чтобы подтвердить, что ячейка не замкнула короткое замыкание, а, скорее, отключилась.затем ячейку удаляют из масла, дают остыть и снимают с зажима для термических испытаний.Метод испытания импеданса: ячейки для монет были собраны с различным покрытием из полиэтиленовых микросфер и испытаны, как описано выше, перед испытанием импеданса.Испытание импеданса проводилось в диапазоне частот от 0,05 Гц до 100 кГц с использованием электрохимической рабочей станции модели 660 компании ch instruments и анализатора импеданса / фазы усиления Schlumberger si 1260.

Метод профилометрии: профилометрические испытания проводились на образце непокрытых и центрифугированных графитовых электродов (диаметр 1,27 см) с использованием профилометра sloan dentak 3.измерения проводились при скорости щупа 2,5 мкм с− 1 и на расстоянии 4000 мкм