Determinación del potencial zeta medio y de la distribución del lodo de electrodos de batería

Esta nota de aplicación presenta un estudio sobre la determinación del potencial zeta de lechadas de electrodos de baterías dispersas en disolvente NMP. El experimento utilizó el BeNano para medir el potencial zeta de cuatro muestras diferentes. Los resultados mostraron que todas las muestras tenían potenciales zeta negativos, lo que indica la presencia de cargas negativas en los materiales del electrodo. Las amplitudes del potencial zeta rondaban los 50 mV, lo que indica una gran estabilidad. El estudio subraya la importancia de comprender el potencial zeta para optimizar la producción de electrodos de baterías y hace hincapié en la fiabilidad de las mediciones.

 

                        

Producto	Serie BeNano
Industria	Batería y energía
Muestra	Lodos de electrodos de baterías
Tipo de medición	Potencial Zeta
Tecnología de medición	Dispersión electroforética de la luz (ELS)

 

 

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• Introducción
 
• Instrumentación
 
• Experimental
 
• Resultados y discusión
 
• Conclusión
 

 

 

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Introducción

 

En los últimos años, el rápido desarrollo de la industria de las nuevas energías ha puesto de relieve el importante papel de las pilas de litio como baterías reutilizables y recargables en diversas aplicaciones industriales. Durante el proceso de producción de las baterías de litio, la lechada de electrodos se formula utilizando NMP (n-metilpirrolidona) como dispersante. La NMP sirve de disolvente para el PVDF durante la fase de dosificación del lodo, ayudando a la dispersión del lodo para crear un sistema más uniforme. Además, el NMP actúa como portador primario de la lechada durante la etapa de recubrimiento, garantizando un recubrimiento uniforme sobre el sustrato. Además, durante las etapas de recubrimiento y horneado, el NMP se volatiliza y crea poros en el recubrimiento, dando lugar a una estructura porosa de microelectrodos uniformemente distribuida.

 

 

La estabilidad de los materiales de electrodos de baterías en NMP es crucial, ya que afecta directamente a la calidad de la producción de electrodos. En este estudio, realizamos un análisis del potencial zeta de una serie de lechadas dispersas en NMP.

 

 

Instrumentación

 

Para el experimento se utilizó el analizador de tamaño de nanopartículas y potencial zeta BeNano 90 Zeta de Bettersize Instruments. Utiliza un láser con una longitud de onda de 671 nm y una potencia de salida de 50 mW como fuente de luz. Para adquirir la señal de luz dispersa, se empleó un detector APD colocado en un ángulo de 12 grados. El dispersión de luz por análisis de fase (PALS) para detectar con precisión la información del potencial zeta de las muestras con baja movilidad electroforética.

 

 

Experimental

 

Se dispersaron cuatro materiales de electrodos de batería en disolvente NMP. Debido a la baja constante dieléctrica de la fase orgánica NMP, se utilizó la célula de inmersión. Cada muestra se midió seis veces para obtener la media y la desviación estándar.

 

 

Resultados y discusión

 

 

 

                             

Muestras	Potencial zeta (mV)	Desviación estándar (mV)
1#	-53.43	3.48
2#	-51.84	1.97
3#	-50.32	2.46
4#	-48.53	3.44

 

 

Los diagramas de fase y las curvas de distribución de las muestras de las Figuras 1 - 8 y los datos de la Tabla 1 muestran que los potenciales zeta de todas las muestras son negativos, lo que indica que los materiales del electrodo transportan cargas negativas en el NMP. Las amplitudes del potencial zeta de las cuatro muestras son de alrededor de 50 mV, y el potencial zeta más alto indica la alta estabilidad de las muestras. Las desviaciones estándar de múltiples mediciones fueron pequeñas, lo que indica una buena reproducibilidad de las mediciones.

 

 

Conclusión

 

 

Esta nota de aplicación presenta un estudio sobre la determinación del potencial zeta de lodos de electrodos de batería dispersos en disolvente NMP. El experimento utilizó el BeNano 90 Zeta para medir los potenciales zeta de cuatro muestras diferentes. Los resultados mostraron que todas las muestras tenían potenciales zeta negativos, lo que indica la presencia de cargas negativas en los materiales del electrodo. Las amplitudes del potencial zeta rondaban los 50 mV, lo que indica una gran estabilidad. El estudio subraya la importancia de comprender el potencial zeta para optimizar la producción de electrodos de baterías y hace hincapié en la fiabilidad de las mediciones.

 

 

 

Sobre los autores

            

	Zhibin Guo Director de aplicaciones @ Bettersize Instruments
	Dr. Ning   Jefe de Producto @ Bettersize Instruments

 

 

        

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