Détermination du potentiel zêta moyen et de la distribution des boues d'électrodes de batterie
2023-06-25Application Note
Cette note d'application présente une étude sur la détermination du potentiel zêta d'une boue d'électrode de batterie dispersée dans un solvant NMP. L'expérience a utilisé le BeNano pour mesurer le potentiel zêta de quatre échantillons différents. Les résultats ont montré que tous les échantillons avaient des potentiels zêta négatifs, indiquant la présence de charges négatives dans les matériaux d'électrodes. Les amplitudes du potentiel zêta étaient d'environ 50 mV, ce qui indique une grande stabilité. L'étude souligne l'importance de la compréhension du potentiel zêta pour optimiser la production d'électrodes de batterie et met l'accent sur la fiabilité des mesures.
| Produit | Série BeNano |
| Industrie | Batteries et énergie |
| Échantillon | Boue d'électrode de batterie |
| Type de mesure | Potentiel zêta |
| Technologie de mesure | Diffusion électrophorétique de la lumière (ELS) |
Aller à une section :
Introduction
Ces dernières années, le développement rapide de l'industrie des nouvelles énergies a mis en évidence le rôle important des piles au lithium en tant que piles réutilisables et rechargeables dans diverses applications industrielles. Au cours du processus de production des batteries au lithium, la boue d'électrode est formulée en utilisant le NMP (n-méthylpyrrolidone) comme dispersant. La NMP sert de solvant pour le PVDF au cours de la phase de dosage de la boue, facilitant la dispersion de la boue pour créer un système plus uniforme. En outre, le NMP sert de vecteur principal de la suspension lors de l'étape d'enduction, ce qui permet d'obtenir une couche uniforme sur le substrat. En outre, au cours des étapes d'enduction et de cuisson, le NMP se volatilise et crée des pores dans l'enduction, ce qui permet d'obtenir une structure de microélectrodes poreuse uniformément répartie.
La stabilité des matériaux d'électrodes de batterie dans le NMP est cruciale car elle affecte directement la qualité de la production d'électrodes. Dans cette étude, nous avons effectué une analyse du potentiel zêta d'une gamme de boues dispersées dans la NMP.
Instruments de mesure
L'analyseur de la taille des nanoparticules et du potentiel zêta BeNano 90 Zeta de Bettersize Instruments a été utilisé pour l'expérience. Il utilise un laser d'une longueur d'onde de 671 nm et d'une puissance de 50 mW comme source lumineuse. Pour acquérir le signal de lumière diffusée, un détecteur APD positionné à un angle de 12 degrés a été utilisé. La diffusion de la lumière par analyse de phase (PALD) diffusion de la lumière par analyse de phase (PALS) a été utilisée pour détecter avec précision les informations relatives au potentiel zêta des échantillons présentant une faible mobilité électrophorétique.
Expériences
Quatre matériaux d'électrodes de batterie ont été dispersés dans un solvant NMP. En raison de la faible constante diélectrique de la phase organique NMP, la cellule à immersion a été utilisée. Chaque échantillon a été mesuré six fois pour obtenir la moyenne et l'écart-type.
Résultats et analyse
| Échantillons | Potentiel zêta (mV) | Déviation standard (mV) |
| 1# | -53.43 | 3.48 |
| 2# | -51.84 | 1.97 |
| 3# | -50.32 | 2.46 |
| 4# | -48.53 | 3.44 |
Les diagrammes de phase et les courbes de distribution des échantillons dans les figures 1 à 8 et les données du tableau 1 montrent que les potentiels zêta de tous les échantillons sont négatifs, ce qui indique que les matériaux d'électrode portent des charges négatives dans le NMP. Les amplitudes du potentiel zêta des quatre échantillons sont d'environ 50 mV, et le potentiel zêta le plus élevé indique la grande stabilité des échantillons. Les écarts types des mesures multiples sont faibles, ce qui indique une bonne reproductibilité des mesures.
Conclusion
Cette note d'application présente une étude sur la détermination du potentiel zêta d'une boue d'électrode de batterie dispersée dans un solvant NMP. L'expérience a utilisé le BeNano 90 Zeta pour mesurer les potentiels zêta de quatre échantillons différents. Les résultats ont montré que tous les échantillons avaient des potentiels zêta négatifs, indiquant la présence de charges négatives dans les matériaux d'électrode. Les amplitudes du potentiel zêta étaient d'environ 50 mV, ce qui indique une grande stabilité. L'étude souligne l'importance de la compréhension du potentiel zêta pour optimiser la production d'électrodes de batterie et met l'accent sur la fiabilité des mesures.
A propos des auteurs
 | Zhibin Guo Application Manager @ Bettersize Instruments |
 | Dr. Ning Chef de produit @ Bettersize Instruments |
| Découvrez les secrets des batteries lithium-ion haute performance grâce à la collection de SEPT notes d'application sur les batteries. (pdf) |  |
Rate this article