Analisis Kalis Api dan Syor untuk Salutan Pemisah Bateri

Analisis Kalis Api dan Syor untuk Salutan Pemisah Bateri

Pelanggan menghasilkan pemisah bateri, dan permukaan pemisah boleh disalut dengan lapisan, biasanya alumina (Al₂O₃) dengan sedikit pengikat. Mereka kini mencari kalis api alternatif untuk menggantikan alumina, dengan keperluan berikut:

• Ketahanan api yang berkesan pada 140°C(cth, mereput untuk membebaskan gas lengai).
• Kestabilan elektrokimiadan keserasian dengan komponen bateri.

Retardan dan Analisis Api yang disyorkan

1. Kalis Api Sinergis Fosforus-Nitrogen (cth, Ammonium Polifosfat (APP) + Melamin Terubah Suai)

Mekanisme:

• Sumber asid (APP) dan sumber gas (melamin) bersinergi untuk membebaskan NH₃ dan N₂, mencairkan oksigen dan membentuk lapisan arang untuk menyekat api.
  Kelebihan:
• Sinergi fosforus-nitrogen boleh menurunkan suhu penguraian (boleh laras kepada ~140°C melalui saiz nano atau formulasi).
• N₂ ialah gas lengai; Kesan NH₃ pada elektrolit (LiPF₆) memerlukan penilaian.
  Pertimbangan:
• Sahkan kestabilan APP dalam elektrolit (elakkan hidrolisis menjadi asid fosforik dan NH₃). Salutan silika boleh meningkatkan kestabilan.
• Ujian keserasian elektrokimia (cth, voltammetri kitaran) diperlukan.

2. Kalis Api Berasaskan Nitrogen (cth, Sistem Kompaun Azo)

calon:Azodicarbonamide (ADCA) dengan pengaktif (cth, ZnO).
Mekanisme:

• Suhu penguraian boleh laras kepada 140–150°C, membebaskan N₂ dan CO₂.
  Kelebihan:
• N₂ ialah gas lengai yang ideal, tidak berbahaya kepada bateri.
  Pertimbangan:
• Kawal hasil sampingan (cth, CO, NH₃).
• Mikroenkapsulasi boleh menala suhu penguraian dengan tepat.

3. Sistem Tindak Balas Terma Karbonat/Asid (cth, Microencapsulated NaHCO₃ + Sumber Asid)

Mekanisme:

• Mikrokapsul pecah pada 140°C, mencetuskan tindak balas antara NaHCO₃ dan asid organik (cth, asid sitrik) untuk membebaskan CO₂.
  Kelebihan:
• CO₂ adalah lengai dan selamat; suhu tindak balas boleh dikawal.
  Pertimbangan:
• Ion natrium boleh mengganggu pengangkutan Li⁺; pertimbangkan garam litium (cth, LiHCO₃) atau melumpuhkan Na⁺ dalam salutan.
• Optimumkan enkapsulasi untuk kestabilan suhu bilik.

Pilihan Potensi Lain

• Rangka Kerja Logam-Organik (MOF):cth, ZIF-8 terurai pada suhu tinggi untuk membebaskan gas; skrin untuk MOF dengan suhu penguraian yang sepadan.
• Zirkonium Fosfat (ZrP):Membentuk lapisan penghalang apabila penguraian terma, tetapi mungkin memerlukan saiz nano untuk menurunkan suhu penguraian.

Syor Eksperimen

1. Analisis Termogravimetrik (TGA):Tentukan suhu penguraian dan sifat pelepasan gas.
2. Ujian Elektrokimia:Menilai kesan pada kekonduksian ionik, galangan antara muka dan prestasi berbasikal.
3. Ujian Ketahanan Api:cth, ujian pembakaran menegak, ukuran pengecutan haba (pada 140°C).

Kesimpulan

Thekalis api sinergistik fosforus-nitrogen yang diubah suai (cth, APP bersalut + melamin)disyorkan terlebih dahulu kerana retardansi nyalaan yang seimbang dan suhu penguraian yang boleh dilaras. Jika NH₃ mesti dielakkan,sistem kompaun azoatausistem pelepasan CO₂ terkapsul mikroadalah alternatif yang berdaya maju. Pengesahan percubaan berperingkat dinasihatkan untuk memastikan kestabilan elektrokimia dan kebolehlaksanaan proses.

Let me know if you’d like any refinements! Contact by email: lucy@taifeng-fr.com