Análisis de literatura Dispersibilidad y control de rendimiento electroquímico de pulpa

文献分析浆料的分散性和电化学性能控制

作者信息和文章摘要

2019年，Kentaro Kuratani团队利用不同混合方式的浆料粘度和CT成像表征，直观地看到了浆料的分散状态。进一步结合按钮的倍率性能，发现对应于高度的放电容量可分散浆料最低，说明分散性最好，不利于电池容量。

l实验资料

三种浆料制备工艺

图 1. 浆料制备过程 

测试项目

浆液黏度、极片CT成像、倍率性能.CT三维成像步骤如图2所示。最终蓝色固相为LCO颗粒，孔隙代表其他几种材料。

图 2. 极片 3D 成像步骤

结果分析

一、三种搅拌过程的浆料粘度

对比三种混合过程的粘度曲线，可以发现在低剪切速率下，三者的粘度曲线没有显着差异(<1秒^-1). 在速度范围内1秒^-1~100^s-1，三种粘度下降趋势不同。其中，部分+高剪切模式下浆料粘度下降趋势大于其他两种。这可能与造成的不同颗粒分散状态有关通过不同的方法，需要进一步结合以下表征方法进行分析。

图 3 三种混合过程的浆料粘度曲线

2.极片CT成像

从CT图像可以看出， 我从CT图像上可以看出，采用in-whole浆料涂覆的极片中，大颗粒团聚较多，第二种in-parts方法团聚颗粒明显减少。但在in-part+高剪切法中，极片中几乎没有大颗粒团聚，这说明这三种搅拌方式的颗粒分散状态有很大的不同。

图 4 三种搅拌方式的极片CT成像

3.带扣电化学性能

从不同电流密度下的放电容量数据可以看出，随着放电电流密度的增加，当放电电流密度达到1000mA/g时，部分/高剪切搅拌方式对应的容量衰减明显更大比其他两个。放电电压曲线也发现这种搅拌方式的压降最大。结合极片的CT图像可以推断，最好的分散搅拌方式会断开导电碳网络，电子传导极片会减少。因此，在高电流密度下，极化会更大，容量会降低。当以较小的电流密度继续循环时，三种扣的容量恢复到相同。

图 5 三种混合方式的屈曲率性能

图 6 三种搅拌方式的粒子分散示意图

概括

本文通过对浆料粘度的表征和不同搅拌方式的CT成像，直观地看出浆料的分散状态，并进一步结合推导的倍率性能，发现其放电容量分散性高的浆料最低。说明分散性最好时，不利于电池容量的提高。这主要是因为当分散性最好时，导电碳网络会断开，极片的电子电导会降低，极化会增加，从而导致容量下降。

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参考

Kentaro Kuratani、Kaoru Ishibashi、Yoshiyuki Komoda、Ruri Hidema、Hiroshi Suzuki 和 Hironori Kobayashi1。控制浆料中颗粒的分散状态和电极的电化学性能。电化学学会杂志，166 (4) A501-A506 (2019)