Extensional rheology of anode slurries for li-ion batteries containing natural and synthetic graphite

泥浆 流变学 阳极 拉伸粘度 材料科学 化学工程 流变仪 牛顿流体 复合材料 化学 热力学 电极 工程类 物理 剪切粘度 物理化学
作者
Won Jun Lee,Nahyun Park,Jee In Park,Jaewook Nam,Kyung Hyun Ahn,Ju Min Kim
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:663: 508-517 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.02.152
摘要

Processing of electrode slurry, which is highly non-Newtonian fluid, is a critical step in the mass production of lithium-ion batteries (LIBs). While extensional flow plays an important role in the electrode slurry processes such as coating, most previous studies have focused only on the shear rheology, due to the lack of a reliable method to measure the extensional rheological properties of the slurry. Here, it is demonstrated that the extensional rheological properties of the anode slurries can be successfully characterized using the stop-flow-dripping-onto-substrate/capillary break-up rheometry (SF-DoS/CaBER). Using this system, it is observed that the extensional rheology of the anode slurry is significantly affected by the blend ratio of the natural and synthetic graphite, as well as the binder and conductive concentrations. Furthermore, the shear rheology-based model predicts much shorter pinch-off times than those measured experimentally, indicating that the yield-stress of the anode slurry is much larger in extensional flow than in shear flow.
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