导电剂分散技术:从入门到精通

📚 共计 30 章节
01
导电剂概述
什么是导电剂?导电剂在锂电池中的作用机理(导电网络构建、降低内阻)。
基础机理
02
主流导电剂分类
炭黑类(SP、乙炔黑)、碳纳米管(CNT)、石墨烯、碳纤维(VGCF)的优缺点对比。
材料对比
03
分散理论基础
颗粒在液相中的受力分析(范德华力、静电斥力、空间位阻),DLVO理论简介。
理论胶体
04
分散剂与表面修饰
常用分散剂类型(PVP、SDS、CMC、PAA),分散剂吸附机理与用量优化。
助剂表面化学
05
预分散工艺
预混、预研磨、预润湿的目的与操作要点,固含量对预分散效果的影响。
工艺前处理
06
砂磨机分散原理
卧式/立式砂磨机结构,研磨介质(锆珠)选择,线速度与能量密度。
设备研磨
07
砂磨机工艺参数
研磨时间、转速、进料速度、循环次数对粒径分布的影响。
参数优化
08
超声分散技术
超声空化效应原理,超声功率、频率、时间对分散效果的影响,超声的优缺点。
超声空化
09
高速剪切分散
高剪切乳化机的工作原理,转子-定子结构,剪切速率与分散效果的关系。
剪切乳化
10
球磨分散
行星式球磨机,球料比、球径配比、研磨时间对导电剂解团聚的影响。
球磨解团聚
11
分散效果评价方法(一)
粒径测试(激光粒度仪、动态光散射DLS),比表面积测试(BET)。
表征粒径
12
分散效果评价方法(二)
流变学测试(粘度、触变性、屈服应力),电化学测试(EIS、电导率)。
流变电化学
13
分散效果评价方法(三)
微观形貌表征(SEM、TEM),光学显微镜观察,沉降实验。
显微沉降
14
浆料配方设计
导电剂与活性物质的比例,导电剂复配(0D+1D+2D)协同效应。
配方复配
15
溶剂体系选择
NMP体系 vs 水性体系,溶剂粘度、沸点、表面张力对分散的影响。
溶剂环保
16
分散工艺中的常见问题
团聚、沉降、凝胶化、泡沫,原因分析与解决对策。
故障对策
17
碳纳米管(CNT)的分散挑战
长径比大、易缠绕,预分散与定向分散策略。
CNT定向
18
石墨烯的分散挑战
片层堆叠、再团聚,液相剥离与表面功能化方法。
石墨烯剥离
19
导电浆料稳定性
储存稳定性(沉降速率、粘度变化),Zeta电位与稳定性关系。
稳定性Zeta
20
工业化放大
从实验室到中试再到量产,放大效应与工艺参数调整。
放大量产
21
分散设备选型
实验室设备 vs 生产设备,批次式 vs 连续式,设备投资与产能评估。
选型投资
22
在线检测与过程控制
在线粘度计、在线粒径分析,闭环控制策略。
在线控制
23
导电剂在正极浆料中的应用
与NCM、LFP等活性材料的匹配性,浆料流变特性优化。
正极NCM
24
导电剂在负极浆料中的应用
与石墨、硅碳负极的匹配,抑制硅膨胀的导电网络设计。
负极硅碳
25
干法电极工艺中的分散
干法混合、纤维化,与湿法工艺的对比。
干法纤维化
26
新型导电剂
MXene、导电聚合物(PEDOT:PSS)、金属纳米线,分散特性初探。
前沿MXene
27
分散工艺对电池性能的影响
倍率性能、循环寿命、内阻、能量密度。
性能关联
28
成本控制与环保
溶剂回收、废水处理,低能耗分散工艺探索。
成本环保
29
案例分析
某型号高倍率电池导电剂分散工艺优化全过程。
实战优化
30
前沿趋势
AI辅助配方设计,数字孪生分散工艺,固态电池中的导电剂分散挑战。
AI固态