Моханад аль-Шруфи,^a Цинлинь Чжан,^a Цзяган Сюй,^a Тао Чен,^a Аман Прит Каур,^b и Ян-Цзе Ченга

2. Экспериментальный

2.1 Изготовление электродов

2.1.1 Электроды с порошковым покрытием. Для приготовления сухой катодной смеси NMC (Umicore) смешивали с углеродной сажей (CB, Super P C65, TIMCAL) в планетарном смесителе-деаэраторе (Mazerustar KK-50S, Kurabo). 20 мин. Размер частиц NMC составляет от 5,6 мкм до 12 мкм (D50 = 10,0). Полученную смесь объединяли с PVDF (kf 1100, Kureha America) для создания смеси NMC: CB: PVDF с массовым соотношением 19: 1: 1, которая была получена после смешивания в планетарный шаровая мельница(X iamen Tmaxcn Inc.) на 30 мин.

В процессе электростатического нанесения сухого порошкового покрытия для изготовления электродов использовалась установка электростатического пистолета-распылителя коронатипа (рис. 1) внутри окрасочной камеры для захвата рыхлого порошка, который использовался для распыления порошковой смеси на электрически заземленную алюминиевую фольгу (толщиной 15 мкм). Напряжение постоянного тока между пушкой и алюминиевой фольгой было установлено равным 25 кВ. Сжатый воздух (15 фунтов на квадратный дюйм) использовался 4 для транспортировки порошковой смеси из бункера к распылителю. Расстояние между наконечником пистолета-распылителя и подложкой составляло 20 см. Угол между направлением распыления и нормалью к алюминиевой фольге составлял 45 °.º . Толщину напыленного слоя контролировали, выдерживая время напыления до 1 мин, а размер изготовленного электродного слоя составлял около 18 мм в ширину и 25 мм в длину. Покрытые сухим порошком электроды переносили в печь и нагревали на воздухе в течение 1 ч при 170 ° С.º Затем обожженные электроды каландрировали при комнатной температуре с заданным расстоянием между зазорами с помощью компактного электрического прокатного пресса (X iamen Tmaxcn Inc.). Диски диаметром 12 мм были нарезаны с помощью диск ячейки монеты p разжимающая машина (xiamen Tmaxcn Inc.) и переведен в вакуумgl ящик для посуды(X iamen Tmaxcn Inc.).

2.2.3 Сборка монетоприемников и электрохимические испытания. Круглые элементы типа CR2025 были собраны с использованием монета чел l обжимной (xiamen Tmaxcn Inc.) внутри заполнен аргоном перчатка коробка с уровнями воды и кислорода ниже 0,1 ppm. Литиевая металлическая фольга (99,9%, Sigma– Aldrich) использовался в качестве противоэлектрода / электрода сравнения. Кусок полипропиленовой мембраны (Celgard 2400) использовался в качестве разделителя между литиевой фольгой и катодом. В качестве электролита использовали 1M LiPF6 в этиленкарбонате / этилметилкарбонате (EC / EMC 3: 7 по объему, BASF) с 2% виниленкарбоната (VC, BASF). Массовые отношения электролита составляли 12,5 мас.% LiPF6, 25,7 мас.% ЭК, 59,9 мас.% ЭМС и 2,0 мас.% ВК. Прокладка из нержавеющей стали и чехол для монетоприемника (xiamen Tmaxcn Inc.) помещались на металлический литий для получения равномерного распределения тока и служили токоприемником. Электрохимические характеристики собранных ячеек проводили с помощью многоканального потенциостата (VMP-3, Bio-logic), работающего в гальваностатическом режиме. Циклирование клеток выполняли при комнатной температуре с 2-часовым периодом покоя перед каждым тестом. Испытания заряда / разряда также проводились с переменной скоростью, в диапазоне от 0,5 ° C до 10 ° C, с циклическим переключением между 3,0 В и 4,3 В. В конце каждой зарядки электрод удерживал 4,3 В до тех пор, пока ток не упал ниже 0,05 Было изготовлено более 20 монетных элементов из 3 партий для проверки электрохимических характеристик подготовленных электродов методами сухого и влажного процесса в полуячейках с чистым литием в качестве противоэлектрода.