СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДА ЛИТИЙ-ИОННОГО АККУМУЛЯТОРА Российский патент 2022 года по МПК H01M4/139 H01M10/525 

Описание патента на изобретение RU2783755C1

Изобретение относится к технологиям получения положительного электрода литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) и может быть использовано в производстве ЛИА.

Известен способ получения электродной массы, электродного композитного материала металл-ионных аккумуляторов (Патент RU №2732368, опубликовано 16.09.2020, МПК Н01М 4/04), включающий нанесение углеродного покрытия в нескольких стадий, при этом покрываемый материал смешивают с порошком полиакрилонитрила с последующим добавлением пластификатора, который затем удаляется растворителем или упариванием, после чего пластичная масса отжигается в инертной атмосфере.

Недостатком данного технического решения является удельная емкость электродов, 140-160 мАч/г, что ограничивает общую емкость ЛИА.

Известен способ изготовления катодного материала (An anocarbon compositeas a conducting agent to improve the electrochemical performance of a LiCoO2 cathode /Qing-tang ZHANG, Mei-zhen QU, Zuo-long YU/ New Carbon Materials, Vol. 22, lssue4, December 2007, P. 361-364), содержащего (масс. %): наноуглеродный композит - 3, связующее LA132 на водной основе - 3, кобальтат лития - 94. Наноуглеродный композит получают диспергированием многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) и ацетиленовой сажи в дистилированной воде под действием ультразвуковой обработки с использованием поливинилпирролидона в качестве диспергатора. Катодный материал имеет удельную емкость 147 мАч/г.

Недостатком такого технического решения является малая удельная емкость катодного материала.

Известен электродный материал на основе смеси углеродных нанотрубок и графита FSN 4 («Перспективные материалы» №2, 2021, с. 66-76, принят за прототип). Углеродные нанотрубки были синтезированы на катализаторе (Со - Мо)/(Al2O3 - MgO), затем УНТ был окислен озоново-кислородной смесью (1 масс. % О3), то есть функционализирован. Электроды готовили из смеси УНТ/ порошок графита марки FSN-4. Содержание УНТ в смеси составляло 2 масс. %. В качестве связующего использовали раствор каучука концентрацией 26,7 масс. % из расчета содержания связующего в материале 7%. Полученный электродный материал наносили на никелевую сетку толщиной 14 мкм (у нас -коллектор), затем просушивали до постоянной массы и прокатывали. Смесь показала обратимую удельную емкость 277 мАч/г в пересчете на массу УНТ.

Недостатком прототипа является использование в описанном способе получения катода ЛИА только механического перемешивания, в то время, как углеродные нанотрубки необходимо активировать действием ультразвука. В связи с этим полученная удельная емкость не может быть максимальной.

Проблемой увеличения емкости литий-ионных аккумуляторов является низкая удельная емкость катодного материала по отношению к анодному. Техническим результатом изобретения является повышение удельной емкости катода свыше 200 мАч/г.

Данный технический результат достигается предлагаемым способом получения катода литий-ионного аккумулятора. Способ получения катода литий-ионного аккумулятора, включающий получение смеси из углеродных нанотрубок, полученных методом газофазного химического осаждения на каталитической системе Co-Mo/Al2O3-MgO и их обработки озоново-кислородной смесью, графита FSN-4 и каучукового клея LA 132, представляющего собой 15% эмульсию на водной основе с последующим перемешиванием и нанесением на коллектор, сушке и прокатке, причем в качестве дополнительных компонентов смесь содержит фторопластовую эмульсию и углеродный материал SuperP при следующем соотношении компонентов, масс. %:

углеродные нанотрубки 10-12 каучуковый клей LA132 3,5-4,5 фторопластовая эмульсия 2-3 углеродный материал SuperP 2-2,5 графит FSN-4 остальное,

приготовление смеси осуществляют в следующей последовательности: каучуковый клей LA132 добавляют к дистиллированной воде, взятой в количестве 80-82 масс. % от массы сухих компонентов (углеродный материал SuperP, графит FSN-4, углеродные нанотрубки) полученную суспензию выдерживают в течение 12 часов, перемешивают со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течение 2 часов, например, в вакуумном смесителе Planetary Vacuum Mixer LITH-PVM-5L затем добавляют углеродные нанотрубки и затем обрабатывают в ультразвуковой ванне в течение 10 мин при мощности 320 Вт и частоте 40 кГц, к полученной суспензии добавляют углеродный материал SuperP, порошок графита FSN-4, фторопластовую 60% эмульсию и перемешивают со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течение 4 часов, полученную массу пропускают через сито с размером ячеек 40 мкм и наносят полученную массу на коллектор, сушат в вакуумном сушильном шкафу при 80°С в течение 23-25 часов при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 мПа, достают коллектор с массой из вакуумного сушильного шкафа и прокатывают его через вальцы с возможностью получения слоя катодного материала толщиной 13-15 мкм.

На фиг.1 показаны циклические вольтамперометрические зависимости катодов по предлагаемому способу (1) и способу прототипа (2).

В таблице результатов испытаний катодов ЛИА из углеродных материалов приведены удельные емкости различных вариантов состава и технологии катодов в процессах гальваностатического циклирования при зарядной и разрядной плотности тока 2 мА/см2. Заряд проводили до потенциала 1,5 В по серебряному электроду сравнения.

Реализуется предлагаемый способ получения катодного материала литий-ионного аккумулятора следующим образом. Получают смесь из углеродных нанотрубок, полученных методом газофазного химического осаждения на каталитической системе Со-Мо/Al2O3-MgO и их обработки озоново-кислородной смесью, графита FSN-4 и каучукового клея LA132, представляющего собой 15% эмульсию на водной основе с последующем перемешиванием и нанесением на коллектор, сушке и прокатке.

В смесь дополнительно вводят фторопластовую эмульсию и углеродный материал SuperP, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

углеродные нанотрубки 10-12 каучуковый клей LA132 3,5-4,5 фторопластовая эмульсия 2-3 углеродный материал SuperP 2-2,5 графит FSN-4 остальное

Приготовление смеси осуществляют в следующей последовательности: каучуковый клей LA132 добавляют к дистиллированной воде, взятой в количестве 80-82 масс. % от массы сухих компонентов (углеродный материал SuperP, графит FSN-4, углеродные нанотрубки) полученную суспензию выдерживают в течение 12 часов, перемешивают со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течение 2 часов, затем добавляют углеродные нанотрубки и затем обрабатывают в ультразвуковой ванне в течение 10 мин при мощности 320 Вт, частоте 40 кГц, к полученной суспензии добавляют углеродный материал SuperP, порошок графита FSN -4, фторопластовую 60% эмульсию и перемешивают со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течение 4 часов, полученную массу пропускают через сито с размером ячеек 40 мкм и наносят полученную массу на коллектор, сушат в вакуумном сушильном шкафу при 80°С в течение 23-25 часов при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 мПа, достают коллектор с массой из вакуумного сушильного шкафа и прокатывают его через вальцы с возможностью получения слоя катодного материала толщиной 13-15 мкм.

Перемешивание проводят с помощью вакуумного смесителя Planetary Vacuum Mixer LITH-PVM-5L.

Использование углеродных материалов в качестве катодных материалов ЛИА основано на возможном процессе интеркаляции анионов электролита

которая происходит на границах зерен графита и углеродных нанотрубок, обработанных озоново-кислородной смесью («Перспективные материалы» №2, 2021, с. 66-76) при потенциалах 3,5-4 В относительно литиевого электрода сравнения и обусловлена наличием в электроде положительно заряженных поверхностных структурных фрагментов функционализированных нанотрубок, электронный транспорт от которых обеспечивается частицами графита FSN-4. Смешивание функционализированных нанотрубок с графитом приводит к формированию новых позиций для внедрения анионов, количество этих позиций становится больше, чем в графите и нанотрубках по отдельности, за счет чего увеличивается удельная емкость. В связи с этим катодная активность материала в первую очередь связана с макроструктурой электрода. От содержания УНТ зависит количество возможных для внедрения позиций, поэтому увеличение их содержания в электроде способствует увеличению удельной емкости не только по активному компоненту, но и по всему электроду.

Порядок смешивания компонентов играет важную роль в формировании макроструктуры электрода, основой которой является связующее каучуковый клей LA132 и фторопластовая эмульсия, образующее с порошковыми компонентами, УНТ, графитом FSN-6 и SuperP прочный, эластичный и пористый каркас. Выдержка эмульсии клея LA132 в воде в течение 12 часов способствует образованию тонкодисперсной системы, в которой, после перемешивания со скоростью 550-600 об/мин в течение 2 часов и вакууме 0,08-0,01 мПа образуется коллоидный раствор связующего, устойчивый к седиментации. При большей скорости перемешивания происходит диспергирование раствора связующего в газовую фазу и повышается ее газонаполнение. При меньшей скорости вращения снижается седиментационная устойчивость коллоидного раствора. С целью снижения газонаполнения раствора связующего в процессе перемешивания над раствором создают вакуум, который способствует быстрому выходу газовых пузырьков.

Время перемешивания, 2 часа, соответствует стабилизации гранулометрического состава коллоидного раствора, что было установлено проведенными экспериментами. При снижении содержания в катоде каучукового клея LA132 менее 3,5% и фторопластовой эмульсии менее 2% снижается механическая прочность электрода и его адгезия к коллектору, в связи с чем снижается время работы, коэффициент использования и, следовательно, удельная емкость. При содержании в катоде углеродного материала SuperP менее 2% снижается удельная поверхность электрода и уменьшается количество активных центров внедрения анионов, что приводит к снижению удельной емкости. При содержании в катоде углеродного материала SuperP более 2,5% в активной массе могут появляться сгустки связующего, что приводит к неравномерному его распределению по объему катода и осыпанию в электролите, что снижает удельную емкость. Добавление к полученному коллоидному раствору отдельно порошка углеродных нанотрубок и последующая ультразвуковая обработка в ультразвуковой ванне мощностью 320 Вт, частотой 40 кГц в течение 10 минут является активацией углеродных нанотрубок, имеющих волокнистую структуру и в исходном состоянии сильно переплетенных между собой. В ходе активации агломераты нанотрубок разрушаются, что приводит к доступности всей их удельной поверхности. Проведенными исследованиями было показано, что при содержании в смеси менее 10% углеродных нанотрубок снижается удельная емкость катода, в особенности при малых плотностях тока. При содержании в катоде более 12% нанотрубок для сохранения механической прочности электрода необходимо увеличивать количество связующего, что также снижает удельную емкость. Добавление графита, имеющего наибольший размер частиц из всех компонентов в получаемой суспензии с ее последующим перемешиванием способствует равномерному распределению в объеме получаемого материала частиц связующего, углеродных нанотрубок и частиц графита. Параметры перемешивания выбраны из соображений, изложенных выше. Пропускание полученной суспензии через сито необходимо для удаления из нее грубо дисперсной составляющей, которая может появится в результате попадания в суспензию частиц металла, из которого изготовлена мешалка и крупнодисперсных частиц связующего. Сушка электрода при 80°С в течение 23-25 часов при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 мПа необходима для полимеризации частиц связующего без его перегрева, при котором начинается деструкция. Время сушки определяли по кривой сушки, до достижения постоянной массы электрода. Прокатка способствует формированию требуемого количества и вида межзеренных контактов, при которых вся поверхность углеродных нанотрубок контактирует с частицами графита, образуя систему позиций для внедрения анионов в количестве, обеспечивающем высокую удельную емкость. Доказательством формирования электрода с более высокой удельной поверхностью, чем у прототипа, является сопоставление циклических вольтамперометрических зависимостей, показанных на фиг.1. Большие токи при тех же потенциалах свидетельствуют о более высокой удельной поверхности, а значит и большем количестве позиций для внедрения ионов лития, что приводит к увеличению удельной емкости.

Пример 1 реализации способа получения катода литий-ионного аккумулятора (способ прототипа). Смешивали углеродные нанотрубки, полученные методом газофазного химического осаждения на каталитической системе Со-Мо/Al2O3-MgO и обработкой озоново-кислородной смесью, графит FSN4 и каучуковый клей на водной основе LA 132 (15% эмульсия). После достижения визуально однородного состояния массу наносили на коллектор тока, высушивали и прокатывали на вальцах.

Состав материала, масс. %:

углеродные нанотрубки 2,5 клей LA132 2,45 графит FSN4 2,2 температуре сушки 100°С толщина электрода 20 мкм

Как следует из приведенных в таблице результатов испытаний катодов ЛИА удельная емкость свыше 200 мАч/г достигается только в пересчете на массу УНТ.

Пример 2 реализации способа получения катода литий-ионного аккумулятора (предлагаемый способ). Получали смесь из углеродных нанотрубок, полученных методом газофазного химического осаждения на каталитической системе Co-Mo/Al2O3-MgO и их обработки озоново-кислородной смесью, графита FSN-4 и каучукового клея LA 132, представляющего собой 15% эмульсию на водной основе с последующем перемешиванием и нанесением на коллектор, сушке и прокатке, смесь получали при следующем соотношении компонентов, масс. %:

углеродные нанотрубки 11 каучуковый клей LA132 4 фторопластовая эмульсия 2,5 углеродный материал SuperP 2,2 графит FSN-4 остальное,

приготовление смеси осуществляли в следующей последовательности: каучуковый клей LA132 добавляли к дистиллированной воде, взятой в количестве 80-82 масс. % от массы сухих компонентов (углеродный материал SuperP, графит FSN-4, углеродные нанотрубки), полученную суспензию выдерживали в течение 12 часов, перемешивали со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течении 2 часов в вакуумном смесителе Planetary Vacuum Mixer LITH-PVM-5L, добавляли углеродные нанотрубки и обрабатывали в ультразвуковой ванне в течение 10 мин при мощности 320 Вт и частоте 40 кГц, к полученной суспензии добавляли углеродный материал SuperP, порошок графита FSN-4, фторопластовую 60% эмульсию и перемешивали со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течение 4 часов, полученную массу пропускали через сито с размером ячеек 40 мкм и наносили полученную массу на коллектор, сушили в вакуумном сушильном шкафу при 80°С в течение 23 -25 часов при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 мПа, доставали коллектор с массой из вакуумного сушильного шкафа и прокатывали его через вальцы с возможностью получения слоя катодного матер нала толщиной 13-15 мкм.

Как следует из приведенных в таблице результатов испытаний катодов ЛИА после 5 заряд-разрядных циклов достигается заявленный технический результат, удельная емкость материала превышает 200 мАч/г

Пример 3 реализации способа получения катода литий-ионного аккумулятора (предлагаемый способ). Получали смесь из углеродных нанотрубок, полученных методом газофазного химического осаждения на каталитической системе Co-Mo/Al2O3-MgO и их обработки озоново-кислородной смесью, графита FSN-4 и каучукового клея LA 132, представляющего собой 15% эмульсию на водной основе с последующем перемешиванием и нанесением на коллектор, сушке и прокатке, смесь получали при следующем соотношении компонентов, масс. %:

углеродные нанотрубки 9 каучуковый клей LA132 3 фторопластовая эмульсия 1,9 углер одный материал SuperP 2,2 графит FSN-4 остальное,

приготовление смеси осуществляли в следующей последовательности: каучуковый клей LA132 добавляли к дистиллированной воде, взятой в количестве 80-82 масс. % от массы сухих компонентов (углеродный материал SuperP, графит FSN-4, углеродные нанотрубки), полученную суспензию выдерживали в течение 12 часов, перемешивали со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течении 2 часов в вакуумном смесителе Planetary Vacuum Mixer LITH-PVM-5L, добавляли углеродные нанотрубки и обрабатывали в ультразвуковой ванне в течение 10 мин при мощности 320 Вт и частоте 40 кГц, к полученной суспензии добавляли углеродный материал SuperP, порошок графита FSN-4, фторопластовую 60% эмульсию и перемешивали со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течение 4 часов, полученную массу пропускали через сито с размером ячеек40 мкм и наносили полученную массу на коллектор, сушили в вакуумном сушильном шкафу при 80°С в течение 23-25 часов при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 мПа, доставали коллектор с массой из вакуумного сушильного шкафа и прокатывали его через вальцы с возможностью получения слоя катодного материала толщиной 13-15 мкм.

Как следует из приведенных в таблице результатов испытаний катодов ЛИА при содержании УНТ менее указанной нижней границы технический результат не достигается.

Пример 4 реализации способа получения катода литий-ионного аккумулятора (предлагаемый способ). Получали смесь из углеродных нанотрубок, полученных методом газофазного химического осаждения на каталитической системе Со-Мо/Al2O3-MgO и их обработки озоново-кислородной смесью, графита FSN-4 и каучукового клея LA 132, представляющего собой 15% эмульсию на водной основе с последующем перемешиванием и нанесением на коллектор, сушке и прокатке, смесь получали при следующем соотношении компонентов, масс. %:

углеродные нанотрубки 13 каучуковый клей LA132 5 фторопластовая эмульсия 3,5 углер одный материал SuperP 3 графит FSN-4 остальное,

приготовление смеси осуществляли в следующей последовательности: каучуковый клей LA132 добавляли к дистиллированной воде, взятой в количестве 80-82 масс. % от массы сухих компонентов (углеродный материал SuperP, графит FSN-4, углеродные нанотрубки), полученную суспензию выдерживали в течение 12 часов, перемешивали со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течение 2 часов в вакуумном смесителе Planetary Vacuum Mixer. LITH-PVM-5L, добавляли углеродные нанотрубки и обрабатывали в ультразвуковой ванне в течение 10 мин при мощности 320 Вт и частоте 40 кГц, к полученной суспензии добавляли углеродный материал SuperP, порошок графита FSN-4, фторопластовую 60% эмульсию и перемешивали со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течение 4 часов, полученную массу пропускали через сито с размером ячеек40 мкм и наносили полученную массу на коллектор, сушили в вакуумном сушильном шкафу при 80°С в течение 23 - 25 часов при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 мПа, доставали коллектор с массой из вакуумного сушильного шкафа и прокатывали его через вальцы с возможностью получения слоя катодного материала толщиной 13-15 мкм.

Как следует из приведенных в таблице результатов испытаний катодов ЛИА технический результат при превышении содержания связующих выше указанного предела не достигается.

Похожие патенты RU2783755C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ МАССЫ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА ЛИТИЙ-ИОННОГО АККУМУЛЯТОРА 2022
  • Архипенко Владимир Александрович
  • Воробьёва Екатерина Львовна
RU2798050C1
Композитный катодный материал и способ его получения 2020
  • Володин Алексей Александрович
  • Слепцов Артем Владимирович
  • Арбузов Артем Андреевич
  • Фурсиков Павел Владимирович
  • Тарасов Борис Петрович
RU2758442C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА ЛИТИЙ-СЕРНОГО АККУМУЛЯТОРА, ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД И ЛИТИЙ-СЕРНАЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ 2016
  • Кривченко Виктор Александрович
  • Капитанова Олеся Олеговна
  • Иткис Даниил Михайлович
RU2654856C1
Водная дисперсия углеродных нанотрубок, способ приготовления дисперсии, катодная паста, анодная паста, способ изготовления катода, способ изготовления анода, катод и анод 2021
  • Предтеченский Михаил Рудольфович
  • Хасин Александр Александрович
  • Бобренок Олег Филиппович
  • Косолапов Андрей Геннадьевич
RU2777040C1
Способ изготовления катода литий-ионного аккумулятора 2024
  • Иванов Виктор Владимирович
  • Пилипенко Павел Николаевич
  • Попов Леонид Леонидович
  • Серая Александра Валерьевна
  • Токунов Юрий Матвеевич
RU2824454C1
Способ изготовления катода литий-ионного аккумулятора 2024
  • Иванов Виктор Владимирович
  • Пилипенко Павел Николаевич
  • Попов Леонид Леонидович
  • Серая Александра Валерьевна
  • Токунов Юрий Матвеевич
RU2824179C1
СВЯЗУЮЩИЕ, ЭЛЕКТРОЛИТЫ И СЕПАРАТОРНЫЕ ПЛЕНКИ ДЛЯ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ, СОДЕРЖАЩИЕ ДИСКРЕТНЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ 2013
  • Своггер Курт В.
  • Босняк Клив П.
  • Маринкович Милош
RU2625910C9
Дисперсия углеродных нанотрубок, способ приготовления дисперсии, катодная паста, способ изготовления катода и катод 2021
  • Предтеченский Михаил Рудольфович
  • Хасин Александр Александрович
  • Бобренок Олег Филиппович
  • Косолапов Андрей Геннадьевич
RU2777379C1
Способ получения литий-серного катода 2022
  • Ахмедов Магомед Абдурахманович
  • Гафуров Малик Магомедович
  • Рабаданов Камиль Шахриевич
  • Атаев Мансур Бадавиевич
  • Ахмедова Амина Джабировна
RU2796628C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК 2010
  • Носачев Леонид Васильевич
RU2442747C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 783 755 C1

Реферат патента 2022 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДА ЛИТИЙ-ИОННОГО АККУМУЛЯТОРА

Изобретение относится к технологиям получения положительного электрода литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) и может быть использовано в производстве ЛИА. Техническим результатом изобретения является повышение удельной емкости катода свыше 200 мАч/г. Способ получения катода литий-ионного аккумулятора включает получение смеси из углеродных нанотрубок, полученных методом газофазного химического осаждения на каталитической системе Со-Mo/Al2O3-MgO и их обработки озоново-кислородной смесью, графита FSN-4 и каучукового клея LA 132, представляющего собой 15% эмульсию на водной основе, с последующим перемешиванием и нанесением на коллектор, сушку и прокатку, причем в качестве дополнительных компонентов смесь содержит фторопластовую эмульсию и углеродный материал SuperP. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 4 пр.

Формула изобретения RU 2 783 755 C1

1. Способ получения катодного материала литий-ионного аккумулятора, включающий получение смеси из углеродных нанотрубок, полученных методом газофазного химического осаждения на каталитической системе Со-Мо/Al2O3-MgO и их обработки озоново-кислородной смесью, графита FSN-4 и каучукового клея LA 132, представляющего собой 15% эмульсию на водной основе, с последующим перемешиванием и нанесением на коллектор, сушку и прокатку, отличающийся тем, что в качестве дополнительных компонентов смесь содержит фторопластовую эмульсию и углеродный материал SuperP, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

углеродные нанотрубки 10-12 каучуковый клей LA132 3,5-4,5 фторопластовая эмульсия 2-3 углеродный материал SuperP 2-2,5 графит FSN-4 остальное,

приготовление смеси осуществляют в следующей последовательности: каучуковый клей LA132 добавляют к дистиллированной воде, взятой в количестве 80-82 масс. % от массы сухих компонентов (углеродный материал SuperP, графит FSN-4, углеродные нанотрубки), полученную суспензию выдерживают в течение 12 ч, перемешивают со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течение 2 ч, затем добавляют углеродные нанотрубки и затем обрабатывают в ультразвуковой ванне в течение 10 мин при мощности 320 Вт, частоте 40 кГц, к полученной суспензии добавляют углеродный материал SuperP, порошок графита FSN4, фторопластовую 60% эмульсию и перемешивают со скоростью 550-600 об/мин при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 МПа в течение 4 ч, полученную массу пропускают через сито с размером ячеек 40 мкм и наносят полученную массу на коллектор, сушат в вакуумном сушильном шкафу при 80°С в течение 23-25 ч при вакуумметрическом давлении 0,08-0,1 мПа, достают коллектор с массой из вакуумного сушильного шкафа и прокатывают его через вальцы с возможностью получения слоя катодного материала толщиной 13-15 мкм.

2. Способ получения катодного материала литий-ионного аккумулятора по п. 1, отличающийся тем, что перемешивание проводят с помощью вакуумного смесителя Planetary Vacuum Mixer LITH-PVM-5L.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2022 года RU2783755C1

Щегольков Александр В., Комаров Ф.Ф., Липкин М.С., Мильчанин О.В., Парафимович И.Д., Щегольков Алексей В., Семенкова А.В., Величко А.В., Чеботов К.Д., Нохаева В.А
Синтез и исследование катодных материалов на основе углеродных нанотрубок для литий-ионных аккумуляторов
Перспективные материалы, 2021, с
Приспособление для соединения пучка кисти с трубкою или втулкою, служащей для прикрепления ручки 1915
  • Кочетков Я.Н.
SU66A1
Композитный катодный материал на основе слоистых оксидов переходных металлов для литий-ионных аккумуляторов и его соединения-предшественники 2020
  • Абакумов Артём Михайлович
  • Савина Александра Александровна
  • Орлова Елена Дмитриевна
RU2748762C1
CN

RU 2 783 755 C1

Авторы

Архипенко Владимир Александрович

Воробьёва Екатерина Львовна

Семенкова Анастасия

Даты

2022-11-16Публикация

2022-03-09Подача