Zastosowanie karboksymetylocelulozy sodowej w niewodnym akumulatorze elektrolitycznym

Karboksymetyloceluloza sodowa (NaCMC) jest rozpuszczalnym w wodzie polimerem o dużej masie cząsteczkowej, pochodzącym z celulozy.Jego unikalne właściwości, takie jak wysoka retencja wody, doskonała zdolność tworzenia filmu i dobra stabilność, czynią go cennym składnikiem w szerokim zakresie zastosowań przemysłowych.W ostatnich latach NaCMC okazał się obiecującym kandydatem do zastosowania w akumulatorach wtórnych z elektrolitem niewodnym ze względu na jego zdolność do poprawy wydajności i bezpieczeństwa akumulatorów.W tym artykule omówimy zastosowanie NaCMC w bateriach wtórnych z elektrolitem niewodnym.

Baterie wtórne z elektrolitem niewodnym są szeroko stosowane w przenośnych urządzeniach elektronicznych, pojazdach elektrycznych i systemach magazynowania energii ze względu na ich wysoką gęstość energii i długi cykl życia.Jednak stosowanie niewodnych elektrolitów stwarza pewne obawy dotyczące bezpieczeństwa, takie jak niestabilność termiczna, łatwopalność i wyciek.Wykazano, że NaCMC rozwiązuje te problemy, poprawiając bezpieczeństwo i wydajność baterii wtórnych z elektrolitem niewodnym.

1. Stabilność elektrolitu: Stabilność elektrolitu ma kluczowe znaczenie dla wydajności i bezpieczeństwa akumulatora.NaCMC może poprawić stabilność elektrolitu, zmniejszając szybkość jego parowania, zapobiegając wyciekom i zwiększając lepkość elektrolitu.Dodatek NaCMC może również zmniejszyć rozkład elektrolitu i zwiększyć jego stabilność termiczną.
2. Przewodnictwo jonowe: NaCMC może poprawić przewodnictwo jonowe elektrolitu, tworząc żelową sieć, która ułatwia transport jonów litu między elektrodami.Skutkuje to lepszą wydajnością baterii i dłuższą żywotnością.
3. Bezpieczeństwo baterii: NaCMC może poprawić bezpieczeństwo baterii, zapobiegając tworzeniu się dendrytów, które są igiełkowatymi strukturami, które mogą wyrastać z powierzchni anody i przenikać przez separator, prowadząc do zwarć i niekontrolowanej temperatury.NaCMC może również poprawić stabilność mechaniczną elektrody i zapobiec jej odłączeniu od kolektora prądu, zmniejszając ryzyko wewnętrznych zwarć.
4. Stabilność elektrody: NaCMC może poprawić stabilność elektrody, tworząc jednolitą powłokę na jej powierzchni, co może zapobiegać rozpuszczaniu się materiału aktywnego i zmniejszać utratę pojemności w czasie.NaCMC może również poprawić przyczepność elektrody do kolektora prądu, prowadząc do poprawy przewodności i zmniejszenia rezystancji.

Podsumowując, NaCMC jest obiecującym dodatkiem do stosowania w akumulatorach wtórnych z elektrolitem niewodnym ze względu na jego zdolność do poprawy wydajności i bezpieczeństwa akumulatorów.Jego unikalne właściwości, takie jak wysoka retencja wody, doskonała zdolność filmotwórcza oraz dobra stabilność, czynią z niego skuteczny dodatek poprawiający stabilność i przewodnictwo jonowe elektrolitu, zapobiegający tworzeniu się dendrytów, poprawiający stabilność mechaniczną elektrody, i zmniejszając utratę pojemności w czasie.Zastosowanie NaCMC może doprowadzić do opracowania bezpieczniejszych i wydajniejszych baterii wtórnych z elektrolitem niewodnym, co może mieć istotny wpływ na rozwój przemysłu pojazdów elektrycznych i sektora magazynowania energii.