Nam elektrodni tayyorlash jarayoni
Katod elektrodli shlamini tayyorlash uskunasi sifatida er-xotin sayyorali mikser ishlatilgan. Birinchidan, poliviniliden ftorid (PVDF) elimini tayyorlang. Avval ma'lum miqdorda NMP (N-metilpirolidon) erituvchisini quyish uchun oddiy aralashtirish idishidan foydalaning, PVDF elimini olish uchun mo'ljallangan qattiq tarkibga muvofiq bog'lovchi PVDF kukunini qo'shing va 4-6 soat davomida aralashtiring. PVDF elim ma'lum bir yopishqoqlikka ega bo'lgan rangsiz va shaffof suyuqlikdir va uning qattiq tarkibi ehtiyojlarga qarab 5 foizdan 10 foizgacha nazorat qilinishi mumkin. Tayyorlangan elim eritmasi, odatda, aralashtirish jarayonida hosil bo'lgan pufakchalarni yo'q qilish uchun changyutgich bilan tozalanishi va 12 soatdan ko'proq turishi kerak. Keyin ma'lum miqdor muhrlangan quvur liniyasi orqali o'lchash pompasi orqali atala tayyorlash mikseriga etkaziladi. Supero'tkazuvchi agent SP ni qo'shing va mikserni bir vaqtning o'zida aylantirish va aylantirish uchun ishga tushiring. Revolyutsiya tezligi (25 ± 5) r / min ga o'rnatiladi, avtorotatsiya tezligi (500 ± 50) r / min ga o'rnatiladi va NMP spreyi yordam beradi, shuning uchun juda yorug'lik zichligi SP PVDF elimiga to'liq aralashtirilishi mumkin. Aralashtirish vaqti 1 soat.
Ikkinchidan, katod elektrod faol moddasini qo'shing. Asosiy material va elimning samarali va to'liq tarqalishini ta'minlash uchun u odatda bosqichma-bosqich qo'shiladi, ya'ni asosiy materialning 50 foizi (masalan, NCM yoki LFP va boshqalar) birinchi navbatda qo'shiladi. (30±5) rpm aylanish tezligini va (300±50) rpm/min aylanish tezligini o'rnating, 5 daqiqa davomida aralashtiramiz, so'ngra to'g'ri NMP püskürtülmesine yordam berish uchun asosiy materialning qolgan 50 foizini qo'shing. Yuqoridagi parametrlar bilan 1,5 soatdan ortiq aralashtirishni davom eting. Jarayon davomida, qattiq-suyuqlik interfeysining katta namlash burchagi tufayli eshkakka yopishgan kukunning to'liq infiltratsiyasiga yo'l qo'ymaslik uchun, kerak bo'lganda, belkurakni qirib tashlang.
Nihoyat, qolgan barcha NMP erituvchini mikserga seping, aralashtirish tezligini oshiring, aylanish tezligi (35±5) r/min, aylanish tezligi (800±50) r/min. 10-30 daqiqa aralashtirgandan so'ng, aylanish tezligini (1300±50) rpm / min ga oshiring va atala tayyorlashni yakunlash uchun 1,5 soat davomida aralashtiring. Tayyorlangan atala ishlatishdan oldin vakuumli ko'pikni tozalash uchun o'tkazish idishiga o'tkazilishi kerak.
Yarim quruq elektrod tayyorlash jarayoni
Yarim quruq jarayon, shuningdek, "yoğurma" jarayoni deb ataladi va qo'sh planetar mikser atala tayyorlash uskunasi sifatida ishlatiladi. Yoğurma viskoz va plastmassa materiallarni bir xilda aralashtirish uchun mexanik aralashtirish jarayonini, shu jumladan materiallarning tarqalishi va aralashtirishning ikkita jarayonini anglatadi. Bu jarayon ho'l usul bilan bir xil, shuningdek, birinchi navbatda PVDF elimini tayyorlash kerak va elim tayyorlash usuli bir xil. Asosiy farq atala tayyorlash jarayonidir.
Birinchidan, barcha katod elektrodining asosiy materiallarini (NCM yoki LFP va boshqalar kabi) va Supero'tkazuvchilar agent SP ni qo'sh sayyora mikseriga qo'shing, faqat inqilob uchun uskunani yoqing, tezlikni (25 ± 5) r / min ga o'rnating va kukunni 30 daqiqa davomida aralashtiring.
Ikkinchidan, asosiy materialning namlash ta'siriga ko'ra, mos keladigan yoğurma qattiq tarkibi 68 foizdan 72 foizgacha ishlab chiqilgan va nazorat qilinadi. Tayyorlangan yoğurma qattiq tarkibiga ko'ra, ma'lum miqdorda PVDF elim va tegishli miqdorda erituvchi qo'shing. Uskunaning sig'imini hisobga olgan holda va yuqori yuk bilan ishlayotganligi sababli uskunaning shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun, bir bosqichli oldindan yoğurmani bajarish maqsadga muvofiq bo'lishi mumkin, ya'ni burama belkurakni teskari tomonga o'rnatish, aylanish tezligi (10±2) r/min, vaqt esa 15 min. Uskunalar idishdagi kukun va elimning aralashtirish holatiga moslashgandan so'ng, bu jarayonning eng muhim bosqichiga o'ting - yoğurma, aylanish tezligini (25±5) r/min ga va yoğurma vaqtini 1 soatga o'rnating. Bu vaqtda atala pastaga o'xshash yuqori yopishqoqlikdagi oqmaydigan holatni taqdim etadi. Keyin qolgan elim va tegishli miqdorda NMP erituvchisini qo'shing, mikserni dispersiyalash uchun ishga tushiring, aylanish tezligini (1200±50) r/min ga o'rnating, aylanish tezligini o'zgarmagan holda saqlang va 1 soat davomida aralashtiring.
Nihoyat, atala formulasi tomonidan ishlab chiqilgan qattiq tarkibga ko'ra, qolgan NMP erituvchisini qo'shing, dispersiya tezligini (1350 ± 50) r / min ga oshiring, aylanish tezligini doimiy ravishda saqlang va atala tayyorlashni yakunlash uchun 1 soat davomida aralashtirishni davom eting. Vakuumli ko'pikni tozalash uchun atalani o'tkazish idishiga o'tkazing va vakuum darajasi -85 kPa dan oshmaydi.
Quruq elektrod tayyorlash jarayoni
Nam elektrod yoki yarim quruq elektrod bilan solishtirganda, bu usul pulpa jarayonini yanada soddalashtiradi va jarayon vaqtini yanada qisqartiradi. Quruq elektrod elim tayyorlash jarayonini o'tkazib yuboradi va pulpadan oldin kukunni aralashtirish uchun toza quruq aralashtirish va oldindan aralashtirish usulidan foydalanadi. Bundan tashqari, pulpa uskunasi sifatida ikkita sayyora mikserini qabul qiladi.
Birinchidan, mikserga katod elektrodining asosiy materialining 50 foizini (masalan, NCM yoki LFP va boshqalar), Supero'tkazuvchi vosita SP, bog'lovchi PVDF va katod elektrodining asosiy materialining 50 foizini ketma-ket qo'shing. Oziqlantirish jarayonida aylanish tezligini (5±1) r/min saqlang. Oziqlantirish tugallangandan so'ng, quruq aralashtirishni oldindan aralashtirishni boshlang, aylanish tezligini teskari tezlikda (7 ± 1) r / min bilan ishlaydigan qilib o'rnating va aylanish dispersiyasini vaqtincha to'xtating. 5 daqiqadan so'ng oddiy quruq aralashtirishga o'ting, aylanish tezligini (13±1) r/min, aylanish tezligini (400±2) r/min o'rnating va 0,5 soat davomida aralashtiring. Keyingi bosqichda hal qiluvchi qo'shgandan so'ng yakuniy barqaror atala olishning iloji bo'lmasligi uchun quruq aralashtirish katod elektrodining asosiy materialini, Supero'tkazuvchi vosita SP va bog'lovchi PVDF kukunini to'liq aralashtirishi mumkinligini ta'minlash kerak.
Ikkinchidan, bir xil tarqalgan kukunni NMP erituvchisi bilan püskürtün, birinchi bosqichda NMP erituvchisini qo'shing, uskunaning quvvatiga ko'ra mos qattiq tarkibni loyihalashtiring va yarim quruq yoğurma bosqichining ta'siriga murojaat qiling va odatda uni taxminan 70 foizda boshqaring. Kukunga kirishning namlash bosqichi asosan inqilob aralashtirishga asoslangan va aylanish tezligi (15 ± 5) r/min ga o'rnatiladi, (150 ± 2) r / min aylanish bilan to'ldiriladi, 1,5 soat davomida aralashtiriladi. Bu vaqtda atala yuqori viskoziteli qalin suyuq holatda bo'ladi. Qolgan NMP erituvchini qo'shing, suyultiring va 10-15 daqiqa davomida aralashtiring. Aylanish tezligi o'zgarishsiz qoladi va aylanish tezligi (500±5) r / min ga oshadi. Agar kerak bo'lsa, ushbu bosqichda NMP purkashdan oldin o'tkazuvchan elim uglerod nanotubalari (CNTs) qo'shilishi mumkin.
Nihoyat, yuqori tezlikda dispersiyaning yopishqoqligini pasaytirish bosqichiga kiring. Aylanish tezligini (15±5) r/min o'zgarmagan holda saqlang va aylanish tezligini (1200±50) r/min ga oshiring. 2 soat aralashtirgandan so'ng, tezlikni kamaytiring va asta-sekin aralashtiramiz (aylanish tezligi (10±1) r/min, aylanish tezligi (200±5) r/min) sovutish va atala tayyorlashni yakunlash uchun.
Erituvchi infiltratsiya elektrodini tayyorlash jarayoni
Quruq va ho'l jarayonlarni birlashtirgan holda, atala "elimsiz nam jarayon" usulida tayyorlanadi. Bu jarayonni soddalashtirish yoki jarayon vaqti nuqtai nazaridan ko'rib chiqiladimi, u aniq afzalliklarga ega. Yakuniy atala barqarorligini hisobga olish muhimdir.
Birinchidan, ma'lum miqdordagi NMP erituvchisi, katod elektrodining asosiy materialining 50 foizi (NCM yoki LFP kabi), Supero'tkazuvchi vosita SP va katod elektrodining asosiy materialining 50 foizi 70 foiz qattiq tarkibga ko'ra, er-xotin sayyora mikseriga ketma-ket qo'shiladi. . Agar kerak bo'lsa, o'tkazuvchan elim CNT qo'shing. Oziqlantirish jarayonida inqilob tezligi (5 ± 2) r / min da saqlanib qoldi. Oziqlantirish tugagandan so'ng, aylanish tezligi asta-sekin (15 ± 2) r / min ga oshirildi va 5 daqiqa davomida oldindan aralashtirish amalga oshirildi.
Ikkinchidan, to'g'ridan-to'g'ri yuqori tezlikdagi dispersiya bosqichiga kiring, aylanish tezligi (25 ± 5) r / min, dispersiya tezligi (1350 ± 50) r / min, 1,5 soat davomida aralashtiriladi va vakuum darajasini -80 kPa dan oshmasligi kerak.
Nihoyat, PVDF kukuniga soling, püskürtün va qolgan NMP erituvchisini qo'shing va agar kerak bo'lsa, o'tkazuvchan elim CNT qo'shing. Aylanish tezligini doimiy ushlab turing va avval 5-10 daqiqa davomida 900 rpm/min aylanish tezligidan foydalaning. Tugatgandan so'ng, yuqori tezlikda dispersiyaning ikkinchi bosqichiga kiring, aylanish tezligini (1350±50) r/min ga oshiring va 2 soatlik dispersiyadan so'ng atala tayyorlashni yakunlang.
