Litijum-jonski baterija negativni kolektor struje

Opis proizvoda

Kao ključni trenutni kolektor u litijum-jonskoj bateriji, napredna bakrena folija igra ključnu ulogu u elektronskim provođenjem, minimiziranjem elektrohemijske polarizacije i povećanju efikasnosti pražnjenja naknada. Uz brzo širenje EV i tržišta skladištenja energije, potražnja za bakrenom folijom visokih performansi poravnala je dramatično.

 

Kolekcionar negativnog elektroda je provodni supstrat koji podržava anodni aktivni materijal (npr. Grafit, silicijum) u litijum-jonskim baterijama (LIBS). Njene primarne uloge uključuju:

• Provođenje elektrona: pruža puteve sa niskim otpornošću za elektrone tokom punjenja / pražnjenja.
• Mehanička podrška: održava strukturni integritet uprkos promjenama anode (npr. Silicijum se širi ~ 300%).
• Stabilnost sučelja: minimizira bočne reakcije sa elektrolitama.

 

Istraživačka i razvojna pozadina Hsmetal

Prva svjetska metoda elektrohemijskog termalne korozije bila je zaposlena za pripremu mikroporoznih bakrenih folija. Ova mikroporozna bakrena folija sadrži 4, 000 - 15, 000 kroz rupe po kvadratnom centimetru, a svaki sa prečnikom 2-25 μm, zajedno sa 10-10, {9}} slepim rupama u rasponu od 10-50 μm. Pored toga, gornja i donja površina folije su ravnomjerno prekrivena ETCH oznakama koja su dubine 1-3 μm, širine 1-5 μm i dugi desetine mikrometara. Ove karakteristike savršeno se bave problemom adhezije između negativne elektrode i bakrene folije.

Specifična veličina pora i etch oznaka rezultira većom hrapavošću površine za mikroporoznu bakrenu foliju, bez burdova ili nazubljenih ivica. Štaviše, prelazak između pore i površine folije čini nepravilan luk, a ne udesno od 90 stupnjeva u pravom uglu, učinkovito sprečavajući stvaranje litijumskih dendriti tokom ciklusa pražnjenja punjenja i proširujući životni vijek baterije.

Nadalje, mikroporozna struktura pokazuje jedinstvene morfološke osobine. Pore ​​proizvedene elektrohemijske korozije nepravilno su oblikovani, s veličinama pora u određenom rasponu. Prečnik svakog pore također se razlikuje duž različitih osi. Ova nepravilna poravna geometrija dodatno povećava čvrstoću vezanja između bakrene folije i negativne elektrode.

 

Parametri proizvoda

Indeks mikropore		Mikroporozna distribucija struktura	Smanjenje gustoće area (%)	Nekretnine
Gustoća mikropore Po cm2	Prečnik mikropore μm			Zatezna čvrstoća N / mm2	Smanjiti (%)	Izduženje (%)	Smanjenje (%)	otpornost μω.cm	Povećanje (%)
4000-5999	2-25	Puna površina	0.01-2.94	Veći ili jednak 220	Manje od ili jednako 25	Veći ili jednak 1.3	Manje ili jednak 58	Manje ili jednak 2,20	Manje od ili jednako 8
6000-7999			0.02-3.92	Veći ili jednak 210	Manje ili jednak 28	Veći ili jednak 1,15	Manje od ili jednako 63
8000-9999			0.03-4.91	Veći ili jednak 200	Manje ili jednak 32	Veći ili jednak 1,05	Manje od ili jednako 66
10000-12499	2-20		0.03-3.92	Veći ili jednak 190	Manje ili jednak 35	Veći ili jednak 1,10	Manje od ili jednako 65
12500-15000	2-15		0.04-2.65	Veći ili jednak 180	Manje ili jednako 39	Veći ili jednak 1. 00	Manje od ili jednako 68

 

Opcije i karakteristike materijala

1. Bakrena folija (dominantan izbor)

Prednosti:

Najviša provodljivost (5,96 × 10⁷ S / M) za efikasan prijenos naboja.

Duktilnost: izdržava širenje elektrode bez pucanja.

Elektrohemijska stabilnost u niskim potencijalima (0 - 1 v vs. li⁺ / li).

Izazovi:

Teška (~ 8.96 g / cm³ gustoća) ograničava dobitke gustine energije.

Skloni koroziji u vlažnim sredinama.

2. Bakrena folija sa ugljen-oblogom (u nastajanju)

Poboljšana svojstva:

Smanjeni interfecijalni otpor (za 20-30%) preko ugljičnog sloja.

Poboljšano adhezija za silicijum / grafitne kompozite.

Applications: High-energy-density batteries (e.g., EVs, >350 Wh / kg).

3. Alternativni materijali (istraživanje i razvoj)

Mreža od nehrđajućeg čelika: za fleksibilne baterije; pati od niže provodljivosti.

Nikalna pjena: velika poroznost, ali skupa.

Kolekcionari na bazi ugljika (npr. Grepne filmovi): ultra lagana, ali nedostaje mehanička čvrstoća.

 

Elektronska mikrografija mikroporozne bakrene folije

 

 

BudućnostS od litijum-jonske baterije negativni kolektor struje

• Poboljšava adheziju između anodnog materijala i bakrene folije.
• Ima minimalan utjecaj na proizvodnju baterije.
• Zatezna čvrstoća mikroporoznog bakrene folije ostaje uporediva s onom od originalne bakrene folije.
• Otpornost mikrovalne bakrene folije povećava se za manje od 8%.
• Lagano poboljšava kapacitet litijum-jonskih baterija.
• Značajno poboljšava dosljednost performansi baterije i povećava prinos proizvodnje.
• Olakšava visoku količinu punjenja i pražnjenja.
• Smanjuje udio bakrene folije u ukupnoj masi baterije.
• Poboljšava vernost gnojnice i elektrolita na bakrenoj foliji.
• Smanjuje kontaktnu otpornost između katodnog materijala i aluminijske folije.
• Proširi se uslužni vijek baterije.

 

Trendovi i izazovi industrije

Tanji=lakši, ali rizičniji:

Trenutna debljina kolektora pomaknula se sa 9 μm do 6 μm (i ispod) da bi se smanjila težinu baterije i povećali gustoću energije.

Međutim, ultra tanki dizajni se suočavaju sa mehaničkim rizicima od krhkosti, što dovodi do lomova i većih troškova proizvodnje.

 

Testna oprema

 

Primjena litijum-jonske baterije negativni kolektor struje

Razvoj naprednih anodnih strujnih kolektora, poput mikroporoznog bakrene folije, značajno je poboljšao performanse i pouzdanost litijum-jonskih baterija. Ključne prednosti uključuju:

• Poboljšana adhezija - mikroporozna struktura povećava čvrstoću vezanja između anodne materijala (npr. Grafit ili silikon) i bakrene folije, sprečavajući delaminaciju tokom biciklizma.
• Potisnuo litijumske dendriti - nepravilna geometrija i površina za jetkanje izbacite oštre rubove, smanjujući dendriti formiranje i poboljšanje sigurnosti.
• Poboljšana vladala elektrolita - porozna struktura olakšava bolju prodoru elektrolita, osiguravajući uniformu ionskog transportnog i reakcijskog kinetike.
• Visoka stopa mogućnost - optimizirana provodljivost i interfecijalna svojstva omogućavaju brže punjenje i pražnjenje bez značajnog izgradnje otpora.
• Mehanička stabilnost - zatezna snaga ostaje uporediva sa konvencionalnom folijom, osiguravajući strukturni integritet pod stresom.
• Prošireni život ciklusa - smanjeni dendritni rast i poboljšana stabilnost sučelja doprinose dužem vijekovu baterije.
• Lagana prednost - smanjeni bakreni sadržaj smanjuje ukupnu težinu baterije uz održavanje performansi.

 

Ove inovacije bave kritičnim izazovima u baterijama visoke energije, čineći mikroporoznim strujnim kolektorima obećavajuće rješenje za litijum-jonske baterije za sljedeću generaciju, posebno za električna vozila i aplikacije velike snage.

 

Kontaktirajte nas

Ako tražite litijum-jon bateriju negativni sakupljač elektroda, možete kontaktirati specijalizirane dobavljače metala kao što su Hsmetal koji se bave visokim performansima bakra legura. Možemo pružiti materijalne certifikate i prilagođene veličine na osnovu vaših potreba. Upit za nas!

 

Popularni tagovi: Litijum-jonska baterija Negativna elektroda Kolektor struje, Kina Litijum-jonska baterija Negativni elektroda Stručni kolekcionar