مقایسه سطوح ورقه های مس و آلومینیومی در باتری های یون لیتیم قبل و بعد از بکارگیری اسفنج نانو
محورهای موضوعی : نانو شیمی و الکتروشیمی
1 - بخش شیمی دانشگاه آزاد اسلامی مرودشت، مرودشت ، ایران
کلید واژه: باتری یون لیتیم, چسبندگی مواد فعال الکترودی, اسفنج نانو,
چکیده مقاله :
یکی از مشکلات جدی که می تواند در باتری ها ی یون لیتیمی به وجود آید، عدم چسبندگی مناسب مواد فعال الکترودی به سطوح الکترودهای کاتد و آند است که باعث ورقه شدن، تکیده شدن و یا حل شدن مواد فعال الکترودی در الکترولیت شده و نهایتا باتری را از کار می اندازد. در باتری های یون لیتیم معمولا از ورقه های مسی به عنوان بستری برای چسباندن مواد فعال آندی و از ورقه های آلومینیومی به عنوان بستری برای چسباندن مواد فعال کاتدی استفاده میکنند. تا به حال تحقیقات متعددی برای افزایش چسبندگی مواد فعال الکترودی آندی و کاتدی انجام گرفته است که شامل بهینه سازی های فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی است. در این مطالعه ساختار اسفنج نانو که در واقع تشکیل شده از شبکه های نسبتا منظم ملامینی است قبل و بعد از استفاده برای بهینه سازی سطوح الکترودهای مسی و آلومینیومی با استفاده از میکروسکوپ نوری دیجیتالی مورد بررسی قرار میگیرد. همچنین مورفولوژی میکروسکوپی سطوح این الکترودها قبل و بعد از بکار بردن اسفنج نانو و پلاسما با هم مقایسه می شود. تصاویر میکروسکوپی بدست آمده نشان میدهند که با بکارگیری این اسفنج و پلاسما سطوح این الکترودها بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. زاویه تماس حلال های آب و NMP در سطوح ورقه های مسی و آلومینیومی به ترتیب اندازه گیری و مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین چسبندگی مواد فعال الکترودی پس از این بهینه سازی بهبود چشمگیری را نشان میدهند.
One of the serious problems that can arise in lithium-ion batteries is the lack of proper adhesion of the electrode active materials to the cathode and anode electrode surfaces, which causes the electrode active materials to flake off, flake off, or dissolve in the electrolyte, and ultimately the battery disables In lithium-ion batteries, copper sheets are usually used as a substrate for sticking anode active materials, and aluminum sheets are used as a substrate for sticking cathode active materials. Until now, several researches have been carried out to increase the adhesion of anode and cathode electrode active materials, which includes physical, mechanical and chemical optimizations.In this study, the structure of the nano sponge, which is actually composed of relatively regular melamine networks, is examined before and after use to optimize the surfaces of copper and aluminum electrodes using a digital light microscope. Also, the microscopic morphology of the surfaces of these electrodes before and after using nano sponge and plasma is compared. The obtained microscopic images show that by using this sponge and plasma, the surfaces of these electrodes increase significantly. The contact angle of water and NMP solvents on the surfaces of copper and aluminum sheets were measured and studied, respectively. Also, the adhesion of electrode active materials shows a significant improvement after this optimization.
_||_