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ph12345

铁虫 (小有名气)

[求助] 锂硫电池制备与装配细节

大家好,我是一名在校研究生,目前在做锂硫电池,有一些问题想要请教各位,希望能得到大家的帮助或者能有效地交流彼此的一些经验。
我做的是ZnS加石墨烯,然后充硫,制备锂硫电池。步骤如下:
1.制备ZnS和石墨烯的复合物,记为sample A
2.充硫,我用的比例是sample A:S=1:4
3.真空干燥箱155°C, 12h。记为Sample B
4.调浆,按照sample B:super PVDF=7:2:1的比例
5.球磨333r/min, 6h
6.涂浆(75um厚)
7. 晾干
8.手套箱装电池
目前做出来的电池测试结果都不理想,实验室的人主要做的是锂离子电池研究,所以想要问问大家的意见,想知道自己那里做的不好,之后可以改进。自己出现的问题总结:
1.基本上开路电压不到2.5V,这肯定是我在装配电池过程中出先了问题
2. 容量基本上在200-700之间,唯一有一个电池能升到1000左右,可是稳定性又不好。
3.每次涂浆都是75um厚,比列也是7:2:1,但是有的时候掉粉,有的时候很好,区别就在于NMP的量我没有固定,找到合适的值后会固定下来
4.锂硫电解液用量,我用的是10ul,估计也是错误估计自己做的电池性能,是什么勇气让我用这么少的电解液!(所以之后可能用到20ul

这几天也在小木虫上看了许多经验帖,有了一些理解,总结如下:
1. NMP的用量问题,看到一个比较好的答复是:先配置20mg/ml的PVDF溶液(PVDF溶于NMP中),然后置于真空干燥箱中(50°C,没说时间)或者磁力搅拌至均匀。
2. 球磨时间,有的说手磨比较合适,有的说球磨合适,但是时间很重要,却不知道具体球磨多久,看到一条经验说球磨30min。
3. 关于涂浆之后如何晾干的问题。看到的总结起来就是:需要放在真空干燥箱里面干燥,温度很重要,不宜太高。有人说是60°C,12h

自己想要问的问题(因为发现细节真的很重要,估计也是因为这个,之前做的锂硫电池性能都不怎么好)
1.粘结剂用量的问题,因为自己按照7:2:1的比例做,会有掉粉的问题,和师兄师姐(主要做锂离子电池)讨论,他们建议我多加点粘结剂。
2.粘结剂种类的问题,有人说锂硫电池不要用PVDF,那大家实验室做的研究一般用的是什么粘结剂呢?
2.球磨时间,多久比较合适
3.有人说锂硫电池浆料涂的越薄越好,我可以涂的再薄些吗?(这个问题我之后会自己做实验佐证)
4.涂浆之后晾干,多少温度,多长时间比较合适?
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梦幻冬季

铁杆木虫 (著名写手)

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
ph12345(小毛球代发): 金币+10 2019-05-14 19:35:18
你需要测试TG,确定你里面具体有多少硫,可能你里面的硫比较少,而你计算容量按照理论的硫来算,容量就会降低

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2楼2019-05-14 17:34:41
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晨风824

木虫 (正式写手)

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ph12345(小毛球代发): 金币+30 2019-05-14 19:35:24
1.容量瓶先配置20mg/ml的PVDF溶液磁力搅拌(PVDF溶于NMP中),NMP的量少量多次滴加,看浆料的粘稠度,7:2:1应该可以的,不过你也可以多加点 2油性的pvdf,水系的CMC/SBR,LA133

发自小木虫Android客户端
3楼2019-05-14 18:00:51
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晨风824

木虫 (正式写手)

看文献LA133应该好点,因为粘结性好点   3涂薄肯定好点呀,负载量小,电流密度就小,电池性能也好点,不过文献一般都1-2mg/cm2    4.晾干极片我一般先放在鼓风干燥箱60℃2h,然后真空干燥60℃12h,我感觉没啥要求,有时没真空干燥箱就鼓风干燥箱烘干,10h就可以了吧

发自小木虫Android客户端
4楼2019-05-14 18:05:43
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ph12345

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by 晨风824 at 2019-05-14 18:00:51
1.容量瓶先配置20mg/ml的PVDF溶液磁力搅拌(PVDF溶于NMP中),NMP的量少量多次滴加,看浆料的粘稠度,7:2:1应该可以的,不过你也可以多加点 2油性的pvdf,水系的CMC/SBR,LA133
...

好的,谢谢啦。我之后再多尝试尝试。
5楼2019-05-14 18:45:43
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