실험 장비

전극 처리는 건조 분말 혼합, 습식 혼합, 기판 준비, 필름 적용 및 건조의 다섯 가지 주요 섹션으로 나눌 수 있습니다.

이 연구에 사용된 장비 및 준비 스테이션이 여기에 나와 있습니다. ETSL 실험 시설의 시각적 개요는 그림 2에서 볼 수 있습니다.

전극 기판과 슬러리 준비 스테이션은 그림 3에 나와 있습니다. 사진의 IKAtube 믹서는 슬러리 내에서 전극 구성 요소(활물질, 전도성 첨가제 및 바인더)의 균일한 분산을 보장합니다.

바인더 준비 및 건조 분말 혼합 스테이션은 그림 4에 나와 있습니다. Ohaus 스케일의 고정확도는 특정 용량과 같은 중요한 전극 특성을 결정하기 위해 정확하고 고정밀 측정을 보장합니다. 디지털 마이크로미터(경우에 따라)를 사용하면 0.001mm 단위로 필름 두께를 측정할 수 있습니다.

진공 오븐과 필름 도포기는 그림 5에 나와 있습니다.

그림 5.Tmaxcnvacuum 오븐 및 Elcometer 필름 도포기.

진공 오븐은 -0.1 Mpa~0 Mpa(대기압)의 압력 범위로 최대 250C의 온도에 도달할 수 있습니다. 오븐은 전극 시트의 빠른 2단계 건조를 허용하는 동시에 전극 시트 표면에 존재하는 기포도 제거합니다. 필름 도포기(그림의 닥터 블레이드와 함께 사용)는 부드럽고 균일한 전극 캐스팅을 보장합니다. 초당 0.5-10cm의 11가지 사전 설정 이동 속도를 사용할 수 있습니다. 마지막으로 코인 셀 크림퍼 (Xiamen Tmaxcn Inc.)는 진공 글러브 박스 (Xiamen Tmaxcn Inc.) 내의 그림 6에 나와 있습니다. 글로브박스에는 O2 및 H2O 수준이 항상 0.5ppm 미만으로 유지되는 순수한 아르곤 환경이 있습니다. 코인 셀을 밀봉하는 크림퍼는 CR2032, CR2025 및 CR2016 코인 셀에 사용할 수 있습니다.

그림 6. 글로브 박스 안에 있는 코인 셀 크림퍼.

코인 셀의 구성을 완료한 후 그림 7에 표시된 ARBIN BT2000 및 VMP3 시스템을 사용하여 전기화학적으로 특성화됩니다.

음극 및 코인 셀 준비

셀 구성으로 넘어가면 먼저 캐소드가 코인 셀 케이스의 중앙에 배치됩니다. 그런 다음 몇 방울의 전해질이 전극 표면에 적용됩니다. 전극 표면이 젖고 코인 셀 케이스의 외부 가장자리에 전해질 링이 관찰될 수 있도록 충분한 전해질을 도포해야 합니다. 그런 다음 단일 ¾”직경 분리기가 표면에 적용됩니다. 전극의 중앙에 주의를 기울이고 PP PE 분리기 아래에 기포가 형성되지 않도록 주의해야 합니다.. 갇힌 기포는 핀셋의 평평한 가장자리를 사용하여 밀어낼 수 있습니다. 전극이 중앙에서 벗어나면 케이스를 입술로 잡고 가볍게 두드려 전극을 제자리에 고정할 수 있습니다. 전극이 원래 위치에 고정되어 있으면 전극이 더 잘 움직일 수 있도록 전해질을 한두 방울 더 떨어뜨릴 수 있습니다. 다음으로 개스킷이 셀에 배치됩니다. 전해질을 몇 방울 더 떨어뜨린 후 코인 셀 케이스 와 함께 리튬 상대 전극을 놓을 수 있습니다.. 그런 다음 셀에 전해질을 가장자리까지 채우고 캡을 조심스럽게 그 위에 놓습니다. 전해질의 과도한 손실을 피하기 위해 주의해야 합니다. 그런 다음 엄지손가락을 사용하여 캡을 누른 다음 핀셋을 사용하여 크림퍼로 옮길 수 있습니다. 크림퍼의 홈에 셀을 넣은 후 최대 900-1000psi까지 압력을 가한 다음 해제할 수 있습니다. 셀은 깨진 가장자리 없이 그림 14와 같이 나타나야 합니다. 셀 구성 요소의 배치에 대한 추가 회로도는 그림 15에서 볼 수 있습니다.