Phân tích tài liệu Khả năng phân tán và kiểm soát hiệu suất điện hóa của bùn
Phân tích tài liệu Khả năng phân tán và kiểm soát hiệu suất điện hóa của bùn
Thông tin tác giả và Tóm tắt bài viết
Vào năm 2019, nhóm Kentaro Kuratani đã sử dụng đặc tính độ nhớt của bùn và hình ảnh CT của các phương pháp trộn khác nhau để quan sát trực quan trạng thái phân tán của bùn. Ngoài ra, kết hợp với hiệu suất tốc độ của nút, người ta thấy rằng khả năng xả tương ứng với mức cao bùn phân tán là thấp nhất, cho thấy khả năng phân tán tốt nhất không có lợi cho dung lượng pin.
lThông tin thử nghiệm
Ba loại quy trình chuẩn bị bùn
Hình 1. Quy trình chuẩn bị bùn
Các bài kiểm tra
Độ nhớt của bùn, hình ảnh CT của mảnh cực, hiệu suất tốc độ điện.Các bước tạo ảnh CT ba chiều được thể hiện trong Hình 2. Pha rắn màu xanh lam cuối cùng là các hạt LCO và các lỗ rỗng đại diện cho một số vật liệu khác.
Hình 2. Các bước tạo ảnh 3D cực mảnh
Phân tích kết quả
1. Độ nhớt của ba quá trình trộn
So sánh các đường cong độ nhớt của ba quá trình trộn, có thể thấy rằng không có sự khác biệt đáng kể trong các đường cong độ nhớt của ba ở tốc độ cắt thấp(<1 giây-1). Trong phạm vi tốc độ của1 giây-1~100s-1, ba loại xu hướng giảm độ nhớt là khác nhau. Trong số đó, xu hướng giảm độ nhớt của bùn ở chế độ cắt một phần + cao lớn hơn so với hai loại còn lại. Điều này có thể liên quan đến các trạng thái phân tán hạt khác nhau gây ra bằng các phương pháp khác nhau, cần kết hợp thêm với các phương pháp đặc trưng sau để phân tích.
Hình 3. Đường cong độ nhớt của ba quá trình trộn
2. Hình ảnh CT mảnh cực
Có thể thấy từ hình ảnh CT rằng TôiTừ hình ảnh CT có thể thấy rằng trong phần cực được phủ toàn bộ bùn, các hạt lớn được kết tụ nhiều hơn và phương pháp từng phần thứ hai đã làm giảm đáng kể các hạt kết tụ. Tuy nhiên, trong phương pháp từng phần + cắt cao , hầu như không có các hạt lớn kết tụ trong mảnh cực, điều này cho thấy trạng thái phân tán hạt của ba phương pháp khuấy này là rất khác nhau.
Hình 4. Chụp CT mảnh cực với ba phương pháp khuấy
3. Hiệu suất điện hóa của khóa
Có thể thấy từ dữ liệu công suất xả của các mật độ dòng điện khác nhau rằng với sự gia tăng mật độ dòng xả, khi mật độ dòng xả đạt 1000mA/g, mức suy giảm công suất tương ứng với phương pháp khuấy cắt từng phần/cao lớn hơn đáng kể so với hai người kia. Đường cong điện áp phóng điện cũng cho thấy mức giảm điện áp của phương pháp khuấy này là lớn nhất. Kết hợp với hình ảnh CT của mảnh cực, chúng ta có thể suy ra rằng phương pháp khuấy phân tán tốt nhất sẽ ngắt kết nối mạng carbon dẫn điện và dẫn điện tử của mảnh cực sẽ giảm. Do đó, độ phân cực sẽ lớn hơn và công suất sẽ giảm ở mật độ dòng điện cao. Khi chu kỳ được tiếp tục với mật độ dòng điện nhỏ, khả năng của ba loại khấu trừ được khôi phục như cũ.
Hình 5. Hiệu suất tốc độ khóa của ba phương pháp trộn
Hình 6. Sơ đồ phân tán hạt của ba phương pháp khuấy
Bản tóm tắt
Trong bài báo này, thông qua đặc tính độ nhớt của bùn và hình ảnh CT của các phương pháp khuấy khác nhau, có thể thấy trạng thái phân tán của bùn bằng trực giác và kết hợp thêm với hiệu suất tốc độ của phép trừ, người ta thấy rằng khả năng xả của bùn có độ phân tán cao là thấp nhất. Điều đó cho thấy khi độ phân tán là tốt nhất thì không có lợi cho dung lượng pin. Điều này chủ yếu là do khi độ phân tán là tốt nhất, mạng carbon dẫn điện sẽ bị ngắt, độ dẫn điện tử của miếng cực sẽ giảm, độ phân cực sẽ tăng và do đó công suất sẽ giảm.
Thiết bị kiểm tra được đề xuất cho Máy đo độ bền bùn sê-ri IEST BSR
Người giới thiệu
Kentaro Kuratani, Kaoru Ishibashi, Yoshiyuki Komoda, Ruri Hidema, Hiroshi Suzuki và Hironori Kobayashi1. Kiểm soát trạng thái phân tán của các hạt trong bùn và tính chất điện hóa của điện cực. Tạp chí của Hiệp hội Điện hóa, 166 (4) A501-A506 (2019)