마르타 바긴스카, 벤자민 J.블레이직, 라이언 J.메리맨, 낸시 R.소토스 ,

제프리 S.무어, 스콧 r.하얀 *

4.실험구간

소재 및 장비 : 저밀도폴리에틸렌(LDPE,Mw= 4000, m.NS.110 ° C), brij 76 계면 활성제 및 나트륨 도데실 설페이트 (SDS), 파라핀 왁스 (m.p.58-60 ° C) 및 n-methylpyrrolidone (nmp) 용매는 sigma-aldrich에서 구입했습니다.피셔 사이언티픽에서 크실렌을 구입했습니다.c.poly(vinylidene flfl uoride) (pvdf) 바인더를 구입했습니다. 알파 에이사르에서.벌크 메조카본 마이크로비드(mcmb) 양극 물질(Enerland), li(ni 1/3co 1/3mn 1/3)o 2(li333) 음극 물질(Enerland), celgard 2325 분리막 물질, 및 1.2m lipf 6 in ec:emc 전해질은 아르곤 국립 연구소에서 입수했습니다.mcmaster-carr에서 구입한 1.27 cm 펀치를 사용하여 양극을 적절한 크기로 절단했습니다.코팅된 양극은 특수 코팅 시스템 스핀코터를 사용하여 준비되었습니다.c2032형 코인 셀 하드웨어 구성 요소 및 코인 셀 크림 퍼, 제외한 코인 셀 사례, 어느 것이 모두 xiamen tmax 배터리 장비 제한에서 구입했습니다.열 테스트 장치에는 50cp 실리콘 오일(SigmaAldrich), 호스 클램프 및 전기 리드가 포함됩니다.모든 코인 셀은 arbin bt2000 사이클러를 사용하여 순환되었습니다.

애노드 및 세퍼레이터 코팅 방법: 마이크로스피어 코팅된 애노드 및 세퍼레이터는 마이크로스피어 현탁액을 흑연 애노드 기판 또는 폴리머 세퍼레이터에 직접 스핀 코팅하여 제조하였다.양극 및 분리막의 준비에 필요한 재료에는 스핀 코팅할 현탁액, 벡톤-디킨슨 주사기, 18 게이지 바늘 및 스핀 코터 장치가 포함됩니다.18 게이지 바늘이 장착된 1 ml 주사기를 사용하여 현탁액(0.075 ml)을 회전 애노드 또는 분리기 디스크에 침착시켰다.일단 코팅되면 양극과 분리막은 스핀 코터 단계에서 제거되고 코인 셀에 통합되기 전에 최소 24시간 동안 공기 건조됩니다.표면 적용 범위는 각각의 건조된 양극의 무게를 측정하고 양극 디스크 표면적으로 나누어 중량 측정 방식으로 결정되었습니다.

셀 조립 및 테스트 방법 : 코팅된 양극(또는 분리막)을 아르곤이 채워진 코인 셀로 조립 진공 글러브 박스 .진공 글러브 박스는 샤먼에서 구입했습니다. 티맥스 배터리 장비 제한. stackinganode 디스크, celgard 2325 분리기, 1.2m lipf 6 in ec: emc 전해질(120μL), 음극 디스크, 스페이서 및 상단 캡.

조립 후, 글러브 박스에서 세포를 제거하고 테스트를 위해 사이클러에 장착했습니다.의 정전류에서 3회 충전 및 방전± 1.7500만 열 테스트를 위해 셀이 오일에 완전히 잠기는 즉시 사이클링 프로그램이 시작되었습니다.세포는 3개의 완전한 주기를 완료할 때까지 주기를 허용했습니다.세 번째 사이클 이후의 전압은 셀이 단락되지 않고 셧다운되었음을 확인하기 위해 잠시 모니터링됩니다.그런 다음 셀을 오일에서 제거하고 냉각시킨 다음 열 테스트 클램프에서 제거합니다.임피던스 테스트 방법: 코인 셀을 다양한 범위의 pe 미소구체로 조립하고 임피던스 테스트 전에 위에서 설명한 대로 테스트했습니다.임피던스 테스트는 ch 기기 모델 660 전기화학 워크스테이션과 슐룸베르거 si 1260 임피던스/이득 위상 분석기를 모두 사용하여 0.05Hz ~ 100kHz의 주파수 범위에서 수행되었습니다.

프로필로메트리 테스트 방법: 샘플 비코팅 및 스핀 코팅된 흑연 전극(직경 1.27 cm)에 대해 sloan dentak 3 표면 프로필로미터를 사용하여 프로필로메트리 테스트를 수행했습니다.측정은 2의 스타일러스 속도로 이루어졌습니다.5 µ m s− 1그리고 4000 µ m의 거리 이상