mohanad al-shroofy,^a qinglin zhang,^a jiagang xu,^a tao chen,^a aman preet kaur,^b e yang-tse chenga

2. experimentais

2.1 fabricação de eletrodos

2.1.1 eletrodos revestidos com pó seco.para preparar a mistura de cátodo seco,NMC (umicore) foi misturado com negro de fumo (CB, super PC C65, TIMCAL) em um misturador-desaerador planetário (mazerustar KK-50S, kurabo) por 20 min. o tamanho de partícula NMC está entre 5.6 µm e 12 µm (D50u003d10.0). o resultado mistura foi combinada com PVDF (kf 1100, kureha america) para criar uma mistura de NMC:CB:PVDF com uma proporção em peso de 19:1:1, que foi obtida após a mistura em um planetário moinho de bolas(X iamen tmaxcn inc.) por 30 min.

o processo de revestimento eletrostático de pó seco para fabricação de eletrodo utilizou uma configuração de pistola eletrostática tipo corona (figura 1) dentro de uma cabine de pintura para capturar pó solto , que foi usado para pulverizar a mistura de pó em uma folha de alumínio aterrada eletricamente (15 µm de espessura ). a tensão DC entre a pistola e a folha foi ajustada em 25 kv. o ar comprimido (15 psi) foi usado 4para transportar a mistura de pó do funil para a pistola de pulverização. a distância entre a ponta do a pistola de pulverização e o substrato foram fixados em 20 cm. o ângulo entre a direção de pulverização e a normal da folha de alumínio foi de 45º . a espessura da camada pulverizada foi controlada mantendo o tempo de pulverização a 1 min, e o tamanho da camada de eletrodo fabricada era de cerca de 18 mm de largura e 25 mm de comprimento . os eletrodos revestidos com pó seco foram transferido para um forno e aquecido ao ar por 1 h a 170º C., em seguida, os eletrodos cozidos foram calandrados à temperatura ambiente com espaçamento especificado por uma prensa de laminação elétrica compacta (X iamen tmaxcn inc.). discos de 12 mm de diâmetro foram cortados usando um disco de célula de moeda p máquina de destravar (xiamen tmaxcn inc.) e transferido para um vácuogl caixa de ove(X iamen tmaxcn inc.).

2.2.3 montagem de células tipo moeda e testes eletroquímicos. células tipo moeda cr2025 foram montadas usando um cel de moeda eu crimpador (xiamen tmaxcn inc.) dentro de argônio cheio luva caixa com níveis de água e oxigênio abaixo de 0.1 ppm. folha de metal de lítio (99.9%, sigma– aldrich) foi usado como contra-eletrodo de referência. Um pedaço de membrana de polipropileno (celgard 2400) foi usado como separador entre a folha de lítio e o cátodo. 1M lipf6 em carbonato de etileno/carbonato de etilmetila (EC/ EMC 3:7 em volume, BASF) com 2% de carbonato de vinileno (VC, BASF) foi usado como eletrólito. as razões em peso de eletrólito foram 12.5% em peso de lipf6, 25.7% em peso EC, 59.9% em peso EMC, e 2.0% em peso VC. Um espaçador de aço inoxidável e caso de célula de moeda (xiamen tmaxcn inc.) foram colocados sobre o metal lítio para obter uma distribuição uniforme de corrente e serviram como coletor de corrente. a caracterização eletroquímica das células montadas foi realizada usando um potenciostato multicanal (VMP-3,biológico) operado no modo galvanostático. o ciclo celular foi realizado em temperatura ambiente com um período de repouso de 2 h antes de cada teste. testes de carga/descarga também foram realizados em taxas variáveis, variando de 0.5C a 10C, ciclagem entre 3.0 V e 4.3 V. no final de cada carga, o eletrodo estava segurando em 4.3 V até que a corrente caísse abaixo de 0.05C. mais de 20 células de moeda de 3 lotes foram feitas para testar o desempenho eletroquímico dos eletrodos preparados pelos métodos de processo seco e processo úmido em meias-células com lítio puro como contra-eletrodo.