모하나드 알 슈루피,^a 장칭린,^a 쉬 지아강,^a 타오 첸,^a 아만 프리트 카우르,^b 및 Yang-Tse Chenga

2. 실험적

2.1 전극 제작

2.1.1 건식 분말 코팅 전극. 건식 음극 혼합물을 제조하기 위해 NMC(Umicore)를 유성 혼합 탈기 장치(Mazerustar KK-50S, Kurabo)에서 카본 블랙(CB, Super P C65, TIMCAL)과 혼합했습니다. 20분 NMC 입자 크기는 5.6 µm에서 12 µm 사이입니다(D50=10.0). 생성된 혼합물을 PVDF(kf 1100, Kureha America)와 결합하여 중량비 19:1:1의 NMC:CB:PVDF 혼합물을 생성하고, 이는 지구의 볼 밀(X (주)아이먼티맥스씨엔) 30분 동안

전극 제조를 위한 정전 건조 분말 코팅 공정은 스프레이 부스 내부의 코로나형 정전 스프레이 건 설정(그림 1)을 활용하여 느슨한 분말을 포착했으며, 이는 전기적으로 접지된 Al 호일(15μm 두께)에 분말 혼합물을 분무하는 데 사용되었습니다. 건과 알루미늄 호일 사이의 DC 전압은 25kV로 설정되었습니다. 압축 공기(15psi)를 사용하여 호퍼에서 스프레이 건으로 분말 혼합물을 운반했습니다. 스프레이 건의 끝과 기판 사이의 거리는 20cm로 고정되었습니다. 스프레이 방향과 Al 호일의 법선 사이의 각도는 45도º . 분무층의 두께는 분무시간을 1분으로 유지하여 조절하였으며, 제작된 전극층의 크기는 폭 18mm, 길이 25mm 정도였다. 건조 분말 코팅된 전극을 오븐으로 옮기고 170℃에서 1시간 동안 공기 중에서 가열하였다.º C. 그런 다음 구운 전극을 실온에서 소형 전기 롤링 프레스(X iamen Tmaxcn Inc.). 12mm 직경의 디스크는 다음을 사용하여 절단되었습니다. 코인 셀 디스크 p 언칭 머신 (하문 Tmaxcn Inc.) 그리고 로 옮겼다 진공gl 상자(X iamen Tmaxcn Inc.).

2.2.3 코인 셀 조립 및 전기화학적 테스트. CR2025 형 코인 셀은 다음을 사용하여 조립되었습니다. 코인 셀 내가 크림 퍼 (하문 Tmaxcn Inc.) 채워진 아르곤 내부 장갑 0.1ppm 미만의 물과 산소 수준이 있는 상자. 리튬금속박(99.9%, 시그마– Aldrich)가 상대/기준 전극으로 사용되었습니다. 폴리프로필렌 멤브레인(Celgard 2400) 조각을 리튬 포일과 음극 사이의 분리기로 사용했습니다. 2% 비닐렌 카보네이트(VC, BASF)와 함께 에틸렌 카보네이트/에틸메틸 카보네이트(EC/EMC 3:7 부피비, BASF) 중 1M LiPF6을 전해질로 사용했습니다. 전해질 중량비는 12.5wt% LiPF6, 25.7wt% EC, 59.9wt% EMC 및 2.0wt% VC였다. 스테인리스 스틸 스페이서와 코인 셀 케이스 (하문 Tmaxcn Inc.) 균일 한 전류 분포를 얻기 위해 리튬 금속 위에 배치되어 집전체 역할을했습니다. 조립된 세포의 전기화학적 특성화는 정전류 모드에서 작동되는 다중 채널 전위차계(VMP-3, Bio-logic)를 사용하여 수행되었습니다. 세포 순환은 각 테스트 전에 2시간의 휴지기와 함께 실온에서 수행되었습니다. 충전/방전 테스트는 3.0V와 4.3V 사이에서 순환하면서 0.5C에서 10C 범위의 다양한 속도로 수행되었습니다. 각 충전이 끝날 때 전극은 전류가 0.05C 아래로 떨어질 때까지 4.3V를 유지했습니다. 3개 배치의 20개 이상의 코인 셀을 만들어 순수 리튬을 상대 전극으로 사용하는 반쪽 전지에서 건식 및 습식 공정 방법으로 준비된 전극의 전기화학적 성능을 테스트했습니다.