الکتروریسی بدون سرنگ پلی‌وینیلیدن‌فلوراید/سیلیکون‌دی‌اکسید(PVDF/SiO2)

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

الکتروریسی بدون سرنگ پلی‌وینیلیدن‌فلوراید/سیلیکون‌دی‌اکسید(PVDF/SiO2) به عنوان غشای جداکننده برای باتری‌های لیتیوم یون با کارایی بالا

چکیده

باتری‌های لیتیوم یون (LIBs) امروزه به عنوان راه‌حل انرژی نسل بعدی توجه زیادی را به خود جلب نموده‌­اند، اما تمام اجزای فعلی نیاز به بهبود دارند تا نیاز LIB‌هایی با چگالی و ظرفیت متوسط/بالا را برآورده نمایند. به خصوص، غشای اولفین کشیده شده به عنوان جداکننده باید مورد بازنگری قرار گیرد زیرا دارای محدودیت‌های ذاتی در اندازه منافذ و ترشوندگی الکترولیت است که مستقیماً با نرخ شارژ/دشارژ سریع LIBs مرتبط است. شبکه نانوالیاف بافته نشده الکتروریسی به عنوان یک نامزد امیدوارکننده برای بهبود حمل و نقل لیتیوم یون در نظر گرفته شده است. با این حال، چندین ویژگی باید برای کاربردهای عملی مورد توجه قرار گیرد، مانند نرخ تولید (و هزینه) تار بافته نشده الکتروریسی شده، خواص مکانیکی و ایمنی مربوطه. در این مقاله، شبکه بافته نشده الکتروریسی شده متشکل از نانوالیاف کامپوزیت مبتنی بر PVDF به عنوان جداکننده در LIBs با استفاده از الکتروریسی بدون سرنگ ارائه شده است. الکتروریسی بدون سرنگ می تواند سرعت تولید آنها را حداقل 8 برابر بیشتر از الکتروریسی متداول افزایش دهد. علاوه بر این، این روش برای ترکیب پرکننده‌های معدنی کلوئیدی در تار نبافته سودمند است، که امکان افزایش استحکام مکانیکی و ترشوندگی الکترولیت را فراهم می‌­نماید. LIB ها با جداکننده بافته نشده ما عملکرد الکتروشیمیایی بهتری نسبت به جداکننده اولفین نشان می‌­دهند.

نتیجه‌­گیری

به‌طور خلاصه، غشای جداکننده PVDF/SiO₂ برای LIB‌های با کارایی بالا از طریق روش الکتروریسی بدون سرنگ ارائه شده است که رویکردی امیدوارکننده برای ساخت جداکننده‌ها با تولید انبوه و روش مقرون‌به‌صرفه است. جداکننده طراحی شده، ویژگی­های جداکننده قابل اعتماد را برای LIBها با ویژگی های انتقال لیتیوم یون بالا، پایداری حرارتی، ترشوندگی عالی درک می‌­نماید. برای نشان دادن کاربرد جداکننده جهت LIBها، سلول­‌های کامل  NCM811/ graphite-SiO  را با بارگذاری جرمی بالا 38/61 میلی گرم بر سانتی متر مربع ساخته شده است که چرخه‌­پذیری فوق العاده‌­ای را به دست می­‌آورد (~96% حفظ ظرفیت در 0.5 درجه سانتی گراد پس از 60 چرخه و ~ 95% حفظ ظرفیت در دمای 2 درجه سانتیگراد پس از 100 چرخه) و خواص سرعت بالا (145/7 میلی­‌آمپر ساعت بر گرم در 1 درجه سانتیگراد). پروتکل الکتروریسی بدون سرنگ یک جهت موثر برای طراحی جداکننده برای LIBهای نسل آینده فراهم گردیده است.

دانلود فایل : الکتروریسی بدون سرنگ  پلی­وینیلیدن­فلوراید/سیلیکون­دی­اکسید (PVDF/SiO2) به عنوان غشای جداکننده برای باتری­های لیتیوم یون با کارایی بالا

Reference:

Jeong H, Hwang J, Kim J, Song WJ, Lee KJ. Syringeless electrospinning of PVDF/SiO2 as separator membrane for high-performance lithium-ion batteries. Materials Chemistry and Physics. 2022 Sep 1;288:126354.

DOI: 10.1016/j.matchemphys.2022.126354
ترجمه و ویرایش : هانیه میران موسوی