Role of Binder Molecular Weight on the Rheology and Microstructure of Cathode Slurries for Lithium-Ion Batteries

泥浆 微观结构 流变学 材料科学 阴极 锂(药物) 化学工程 离子 锂离子电池 电池(电) 复合材料 冶金 化学 有机化学 热力学 心理学 物理化学 工程类 功率(物理) 物理 精神科
作者
Abarasi Hart,Xuesong Lu,Georgia Englezou,Laura Wheatcroft,Chirag Patel,Joe C. Stallard,Samuel G. Booth,Charles Stothard,N.A. Fleck,Stephen J. Ebbens,Beverley J. Inkson,Serena A. Corr,Denis Cumming,Alisyn J. Nedoma
标识
DOI:10.2139/ssrn.4524048
摘要

Scaling up the processing of electrodes for lithium-ion batteries remains a challenge for novel cathode materials because the optimum formulation de- pends on the chemistry and morphology of the cathode material. The molecu- lar weight of the binder can be used to adjust the rheological properties of the resulting slurry, affecting the microstructure of the formed electrode. Here, the molecular weight of a polyvinylidene fluoride (PVDF) binder is system- atically varied from 180–1,300 kg mol−1 for a series of cathode slurries com- prising LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 (NMC) secondary particles and nano-particulate carbon black (CB) dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). The zero- shear viscosity increases with the molecular weight of the binder, but other bulk properties of the slurry, including conductivity and yield stress, exhibit maxima. These maxima coincide with a minimum in the measured diameter of CB aggregates, suggesting that smaller CB aggregates percolate more effec- tively. Scanning electron micrographs of the free surface of the cathode and the buried cathode–current collector interface show that higher molecular- weight PVDF prevents vertical stratification in the electrode. This finding validates the expected inverse relationship between the settling velocity of a particle and the zero-shear viscosity of the medium.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
万能图书馆应助凶狠的期待采纳,获得100
3秒前
巧克力完成签到 ,获得积分10
4秒前
乐乐应助婷婷采纳,获得10
6秒前
风清扬发布了新的文献求助10
6秒前
深情安青应助萝卜鱼芋采纳,获得10
7秒前
JC发布了新的文献求助10
8秒前
11秒前
luo应助破晓星采纳,获得10
12秒前
13秒前
14秒前
qimiao完成签到,获得积分10
15秒前
李昕123发布了新的文献求助10
16秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
ccm应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
一叶知秋应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
小杭76应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
ZZY发布了新的文献求助10
19秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
fffF发布了新的文献求助10
21秒前
jw完成签到,获得积分10
21秒前
萝卜鱼芋发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Fermented Coffee Market 2000
微纳米加工技术及其应用 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 420
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5288121
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4440061
关于积分的说明 13823852
捐赠科研通 4322320
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2372504
邀请新用户注册赠送积分活动 1367975
关于科研通互助平台的介绍 1331592