使用BeNano 检测电池浆料Zeta电位信息
关键词:有机相Zeta电位、电池浆料、NMP
近些年来,新能源产业发展迅速。锂电池作为一种可沉复使用的可充放电电池,在工业出产和生涯中拥有极度沉要的职位。在锂电池的出产过程中,配置电极浆料必要使用NMP(n-甲基吡咯烷酮)作为分散剂。NMP在浆料配料阶段作为PVDF的溶剂,参加浆料的分散,形成比力均匀的分散系统,在涂布阶段作为浆料的重要载体,辅助浆料均匀的涂敷在基材上。在涂布烘烤阶段,NMP有法规的被挥发,在涂层中造孔,形成散布均匀的多孔微电极结构。

电池电极资料在NMP中的不变性极度沉要,这涉及到电极的出产质量。这个利用中,我们检测了一系列分散在NMP中的浆料的Zeta电位。
道理和设备
我们选取VIP888官网的BeNano 90 Zeta 纳米粒度及 Zeta电位分析仪进行测试。该仪器使用纳米粒度电泳光散射技术ELS,利用激光照射在样品溶液或者悬浮液上,检测向前角度的散射光信号。在样品两端施加一个电场,样品中的带电颗粒在电场力的驱动下进行电泳活动。由于颗粒的电泳活动,样品的散射光的频率会产生一个频移,即多普勒频移。利用数学步骤处置散射光信号,得到散射光的频率移动,进而得到颗粒的电泳活动速度,即电泳迁徙率μ。通过Henry方程,我们把颗粒的电泳迁徙率和其Zeta电位ζ联系起来:

其中ε为介电常数,η为溶剂粘度,f(κα)为Henry函数,κ为德拜半径倒数,α代表粒径,κα代表了双电层厚度和颗粒半径的比值。
我们选取VIP888官网的BeNano 90 Zeta 纳米粒度及 Zeta电位分析仪进行测试。仪器使用波长671 nm,功率50mW激光器作为光源,设置在12度角的APD检测器进行散射光信号采集。选取相位分析光散射技术,能够有效检测低电泳迁徙率样品的Zeta电位信息。

样品造备和测试前提
一共有四个电池电极资料,别离分散在NMP溶剂中。由于有机相NMP的介电常数较低,所以选取插入式电极进行测试。每个样品测试6次以得到均匀值和尺度误差。
测试了局和会商

图1. 1#样品的屡次测试相图曲线

图2. 1#样品的屡次测试Zeta电位散布曲线

图3. 2#样品的屡次测试相图曲线

图4. 2#样品的屡次测试Zeta电位散布曲线

图5. 3#样品的屡次测试相图曲线

图6. 3#样品的屡次测试Zeta电位散布曲线

图7. 4#样品的屡次测试相图曲线

图8. 4#样品的屡次测试Zeta电位散布曲线

表1.4个样品的Zeta测试了局
通过图1-图8中的样品原始相位曲线和散布曲线以及表1中的数据能够看到,电极资料分散在NMP中进行电位测试,沉复性优良。所有样品的Zeta电位均为负值,这注明电极资料分散在NMP中携带负电。四个样品的Zeta电位幅值都在50mV左近,较高的Zeta电位注明样品的不变性较高。屡次测试的尺度差较幼注明测试的沉复性优良。