锂电池电极制备工艺要求？

一、锂电池电极制备工艺要求？

一、材料理化性能定义及描述

比表面积（m2/g）：指材料单位质量粒子所具有的表面积。（测试方法：计算单位重量的材料所吸附的氩气体积）。粒径（µm）：材料颗粒大小的描述，指材料粒子的直径大小。D50则描述材料平均粒径大小。振实密度（g/cm3）：材料通过一定机械振动所得单位质量所振实下去的体积。

另外，还有材料本身结构、外观型态、放电容量、容量效率、杂质含量等也是各项材料性能制约因素。

二、电极中的各种材料及其基本用途特性

1、导电剂类

碳墨类导电剂，属无定形碳，导电性能良好，有强吸附性，比表面积大，约为60-100 m2/g，其本身没有容量。人造石墨类导电剂，导电性较碳墨类稍差，但比表面积较小，为10-30m2/g，本身有容量，约为290mAh/g，其加工性能较好。另外还有天然石墨类，因其本身导电性良好，也可作为导电剂，又因本身容量较高，也可作为负极材料。而纳米级碳纤维，导电性能良好，加工性能良好，但价格昂贵。

2、电极材料

就一般锂离子二次电池而言正极材料：钴酸锂，本身克容量135-150mAh/g，压实密度3.65-4.00g/cc，LiCoO2为正极的锂离子电池具有开路电压高、比能量高（理论比能量1068Wh/kg，理论容量274mAh/g）、循环寿命长、能快速放电的特点，但价格贵。负极材料：人造石墨、中间相碳微球、天然石墨改性类等等。普通人造石墨：克容量290-310mAh/g，压实1.45-1.55g/cc。中间相碳微球：克容量310-320mAh/g，压实1.55-1.65g/cc。天然石墨改性：克容量320-340mAh/g，压实1.55-1.65g/cc。

3、胶类

对于俗名为PVDF的高分子胶来说，其化学名为聚偏氟乙烯，其粘度的大小受分子量、官能团位置及加工工艺影响。一般来说，对于相同加工工艺、相同官能团位置，则其分子量越大其粘度越高，但随着粘度的增高，其对浆料的沉降现象也就更为明显。而CMC和SBR则为水性体系中所配合使用的胶。CMC（羧甲基纤维素纳）：白色或微黄色粉末，本身有粘接性能，但在水性体系中其最基本作用还是分散材料及SBR。SBR（丁苯橡胶乳 ）：白色带浅蓝色乳状液体，高分子化合物，与CMC混合使用，其粘接性能较好。

三、电池表现良好性能需要满足的几个条件

对于材料来说，要使其表现出良好的性能，无非要达到以下几个条件：1、材料本身结构的完美性，颗粒大小的均一性，颗粒外观的平滑性; 2、活性物分子在电极中的均一散布; 3、活性物分子与导电剂的良好接触; 4、顺畅地传导网络; 5、与电解液良好的浸润程度; 6、针对各种材料性能的良好工艺条件。

四、搅拌方法及顺序

1、搅胶

PVDF：按照所要配置的浓度称取足量的PVDF干粉，放入干燥烘箱内，以70-80度恒温烘烤60-120min，再称取足量的NMP入配胶容器中，将容器固定，再匀速分散地将PVDF干粉加入容器中，边搅动边溶解，直到加完PVDF干粉，将容器尽量密封，搅拌3-4h，待干粉完全溶解，可慢搅以除去胶中的气泡或是将其溶液倒入固定容器中，密封静置一段时间即可。此胶忌水，其浓度一般为12%。

CMC：方法步骤基本同上，只是该溶液体系为水性，其溶剂为去离子水而非NMP，且该溶液体系浓度一般为2-3.5%。

2、搅油性材料

将材料取足量于160度真空烘箱真空烘烤4h，取出材料待其冷却后再行搅拌，一般步骤如下：

2.1 加入导电剂SP，用足量NMP将其润湿，并快搅10-20min。

2.2 向第一步中加入其它导电剂，快搅10-20min。

2.3 加入活性物及胶，用勺子搅拌，后将其置于搅拌器上高速搅拌，直至看到浆料表面较为光滑，转而将其固定于搅拌器上搅拌2h（此步要求浆料要高速稠搅，达到分散之目的）。

2.4 调节其固含，慢搅30min以便除尽汽泡。

2.5 取下浆料，过滤。

3、搅水性材料

3.1 加入导电剂SP，用少量NMP将其润湿，并搅拌10-20min。

3.2 向第一步中加入其它导电剂、活性物及CMC与适量的H2O，用勺子搅拌，后将其置于搅拌器上高速搅拌，直至看到浆料表面较为光滑，再将其固定于搅拌器上搅拌1.2-1.5h（此步要求浆料要高速稠搅，达到分散之目的）。

3.3 向第二步中加入适量的H2O调节稀稠。

3.4 向上一步浆料中加入足量的SBR，中速搅拌至SBR完全溶解，大概30min左右。（加SBR时要求低温慢速）

3.5 加入浆料含水量10-15%NMP（含第1步中加的NMP），慢搅除气泡，30min左右。

3.6 取下浆料，过滤。

五、实验过程中常见问题、解决方案及影响

1、烘料目的、时间及温度。电极材料：为除去其中的水份、油脂及尘灰，烘烤条件一般为160度4H。胶：主要除水份，烘烤条件一般70-80度烘烤60-120min。草酸：除水份及结晶水，烘烤条件一般70-80度烘烤30-60min。

2、导电剂的使用原则。导电剂一般混合使用，采用取长补短法则。

3、导电剂添加量对电池的影响。导电剂加少对容量、循环、平台、高低温放电性能及大电流放电、安全性能、内阻等均有影响。

4、配料时加料顺序之区别与优劣。导电剂与胶添加顺序、草酸添加顺序、NMP在水性料中的添加顺序等等。

5、胶加少及加错对电池性能的影响。

6、配料时急速冷却有何影响。

7、在油性负极配置中为何加草酸以及草酸的加法与及量如何。加草酸有两个目的：除去铜箔表面氧化层及在铜箔表面形成腐蚀沟，增加浆料对铜箔的附着性。其用量一般为PVDF用量的2%。

8、CMC、SBR在水性料中的作用及注意事项。CMC与SBR均有粘接性，在浆料中配合使用，其中CMC在此时主要起分散作用，SBR则主要起粘接作用。

9、配水性负极为何加NMP以及用量方法如何。水性负极中添加NMP主要是增加负箔表面张力，使浆料表看来更为光滑，且为了避免拉浆时的收边现象。不过，加料时应注意：SBR与NMP均为高分子有机物，快速或高温均能使两种材料发生反应，出现果冻状且伴有气体产生，表现为浆料中的小气孔。

10、固含、粘度和胶种类之间关系。

11、拉浆时烘箱温度高低如何。拉浆进温度过低极片未完全烘干致后序掉粉，温度过高，极片掉粉或出现明显裂纹、及有收边现象。

12、拉浆面密度不均匀或偏大偏小。拉浆面密度不均匀分为几个方面：极片前后面密度不一致，两边面密度不一致，极片搅料不均匀导致拉浆时面密度不一致，材料本身性能不稳定致拉浆面密度不稳定，另外还有极片面密度偏大或是偏小。

13、对辊压力调试。从两个方面来说，一是从粒子的微观结构来讲，二是从电极外观来说（起皮、掉粉、压皱）。

14、制片过程中与制片完后极片烘烤条件设制。极片烘烤目的是为了去除水份，但对其温度及时间却有控制，在制片过程中极片烘烤温度为130度，而在制片完成后极片烘烤温度为90度。

15、极片的储存条件。制片完成后，极片要储存在密封干燥环境中。

二、铁锂电池的制备过程及金属铀的应用

铁锂电池（LiFePO₄电池）是一种新兴的锂离子电池，具有高能量密度、长循环寿命、安全性好等优点，在电动汽车、储能设备等领域中得到广泛应用。金属铀是制备铁锂电池时的关键原料之一，其在电池正极材料中起着重要作用。以下将介绍铁锂电池的制备过程以及金属铀的应用。

1. 铁锂电池的制备过程

铁锂电池的制备过程主要包括材料准备、混合、成型、预焙、活化和封装等步骤。首先，需要准备锂源材料、铁源材料和磷源材料。然后，将这些材料按照一定比例混合均匀，并加入少量的导电剂和胶状剂，形成混合物。接下来，将混合物通过机械成型或涂布工艺形成正极片。正极片经过预焙处理后，再经过一定的活化工艺，最后与负极、隔膜和电解液组装在一起，封装成电池。

2. 金属铀在铁锂电池中的应用

金属铀在铁锂电池中主要用作正极材料的添加剂，可以提高电池的性能。金属铀具有良好的电导性能和离子扩散性能，可以提高电池的导电性和离子传输速率，从而提高电池的放电性能和循环寿命。此外，金属铀还可以改善电池的热稳定性，并提高电池在高温环境下的工作性能。

以金属铀为添加剂的铁锂电池在电动汽车领域得到了广泛应用。相比传统的锂离子电池，金属铀的加入使得铁锂电池具有更高的能量密度和更长的循环寿命。铁锂电池还具有较低的成本和环境友好的特点，有望在未来替代传统的锂离子电池成为新一代电动汽车的主流动力电池。

三、clo的制备？

工业制法

工业生产中用直流电电解饱和食盐水法来制取氯气，其化学方程式为2NaCl+2H2O==（通电）H2↑+Cl2↑+2NaOH，但此法通过电解槽出来的氯气中含有许多杂质，须进行消除杂质或进行干燥处理。

2、实验室制法

实验室通常用氧化浓盐酸的方法来制取氯气，其化学方程式4HCl+Ca（ClO）₂==CaCl₂+2H₂O+2Cl₂↑，此法制备原理为氯离子+氧化剂+酸性环境，氧化剂的氧化性不强的话还需不同程度加热。

四、铝的制备？

铝是一种比较活泼的金属，用炼铁那种热还原法冶炼铝是不可能的。现在通用的方法是电解氧化铝制铝，发生的化学反应如下：2AⅠ2O3＝熔融.冰晶石＝4AⅠ

十3O2↑。

这里用到冰晶石是作为助熔剂。因为氧化铝熔点很，直接熔化耗电太多。加入冰晶石可使熔融温度大大降低。

电解氧化铝用石墨电极。单质铝在阴极上获得，发生的电极反应如下：

AⅠ3＋十3e＝AI。

五、硅酸的制备？

硅酸是不溶于水的弱酸，利用强酸制弱酸原理，向硅酸钠溶液中加入其它酸性比硅酸强的酸来制取。

向硅酸钠溶液中滴加盐酸：

Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl

也可以向硅酸钠溶液中通入二氧化碳：

Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3

强酸制弱酸，盐酸酸性比硅酸强。

六、甲烷的制备？

制取方法：

1、准备实验器材：铁架台、酒精灯、托盘天平、研钵、水槽、坩埚钳、蒸发皿、铝箔、脱脂棉、镊子、药匙、石棉网、玻璃棒、火柴、集气瓶、玻璃片；

2、利用醋酸钠和氢氧化钠氧化钙反应；

3、在高温下醋酸钠的甲基与羧基之间的键断裂，氢氧化钠的氢氧键断裂，氢与氧分离，然后甲基与氢结合成甲烷，其余的结合成碳酸钠；

4、该反应要在严格的无水的条件下发生，所以加入生石灰来吸收水蒸气，提供干燥的环境，生石灰并非是催化剂。

七、硅片的制备？

单晶硅的制备先是拉单晶，硅单晶棒有直拉法（CZ法）和区熔法两种

硅单晶棒制备好后再经过滚磨、切割、研磨、倒角、化学腐蚀、抛光，以及几何尺寸和表面质量检测等工序完成单晶硅片的生产

八、na的制备？

戴维法：戴维是通过电解法首先制得的金属钠，随后几十年内，工业上采用铁粉和高温氢氧化钠反应的方法制备金属钠，同时得到四氧化三铁和氢气。电解氢氧化钠也得到金属钠，但是此方法使用较少。当前工业上普遍采用氯化钠、氯化钙熔盐电解法制金属钠。

2、当斯法：在食盐（即氯化钠）融熔液中加入氯化钙，油浴加热并电解，温度为500摄氏度，电压6伏，通过电解在阴极生成金属钠，在阳极生成氯气。然后经过提纯成型，用液体石蜡进行包装。

3、卡斯纳法：以氢氧化钠为原料，放入铁质容器，熔化温度320至330摄氏度，以镍为阳极，铁为阴极，在电极之间设置镍网隔膜，电解电压4至4、5伏，阴极析出金属钠，并放出氧气。再将制得的金属钠精制，用液体石蜡包装

九、混凝土的制备？

混凝土是在水泥里加入适量的水、骨料，再经过均匀的搅拌而制成的人工石材。若是在寒冷的天气，还需要在水泥内添加适量的外加剂、掺和剂，以保证混凝土有足够的强度，确保后续的使用。

水泥适宜选用425号以上的普通硅酸盐水泥，硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。

十、迷迭香的制备

迷迭香，又称为罗勒或¿茜草，是一种广泛应用于烹饪和草药治疗的常见香草。它具有浓烈的芳香和独特的味道，被用于增添菜肴的香气和调味。制备迷迭香的过程相对简单，但要保证其新鲜和高质量，需要注意一些步骤和技巧。

1. 选择新鲜的迷迭香：

制备迷迭香之前，首先要确保选择到新鲜的草药。你可以在农贸市场或者超市购买迷迭香，或者如果条件允许，可以在自家的花园中种植迷迭香。

当选择迷迭香时，要注意以下几点：

• 选择颜色鲜绿的叶子，避免选择已经枯黄的香草。
• 观察叶子表面，避免选择叶子上有斑点或虫蛀的迷迭香。
• 嗅闻香草的香味，新鲜的迷迭香应该具有浓郁而清新的香气。

2. 风干迷迭香：

将新鲜的迷迭香通过风干的方式可以有效地保存其香气和味道。

步骤如下：

• 将迷迭香束缚在一起，形成一个花束。
• 将花束绑在一根绳子上，然后将绳子挂在阳光充足通风良好的地方。
• 等待迷迭香完全风干，通常需要1-2周的时间。可以通过触摸叶子，如果叶子脆而易碎，则表示迷迭香已经干燥。
• 将风干的迷迭香叶子取下，可以用手轻轻摩擦叶子，让其破碎成小块。

3. 烘烤迷迭香：

烘烤迷迭香是另一种制备迷迭香的方法，可以更快地使其干燥，并锁住香气。

步骤如下：

• 将新鲜的迷迭香叶子均匀地摆放在烤盘上。
• 将烤盘放入预热至120°C的烤箱中。
• 烘烤迷迭香大约20-30分钟，直到叶子变干脆。
• 取出烤盘，将烤熟的迷迭香叶子用手轻轻提起，让其破碎成小块。

4. 研磨迷迭香：

将制备好的迷迭香叶子研磨成粉末，可以方便在烹饪中使用。

步骤如下：

• 将风干或烘烤好的迷迭香叶子放入研磨器中。
• 用手指或研磨器的旋钮将迷迭香叶子研磨成细粉末。
• 将研磨好的迷迭香粉倒入密封容器中，储存备用。

5. 储存迷迭香：

制备好的迷迭香应该储存到干燥、阴凉的地方，以保持其新鲜和香气。

要注意以下几点：

• 将迷迭香存放在密封容器中，避免与空气接触。
• 放置于阴凉和干燥的地方，远离阳光直射。
• 避免迷迭香受潮，以免影响其质量。
• 标记容器上的日期，以便及时使用最新鲜的迷迭香。

现在，你已经了解了迷迭香的制备过程了。希望这些步骤和技巧对你在家中制备迷迭香有所帮助。无论是用于烹饪美食还是草药疗法，新鲜而香气浓郁的迷迭香都能为你的菜肴或治疗提供独特的风味和效果。