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happy308

木虫 (正式写手)

[求助] 同一种材料用PTFE和PVDF两种不同粘结剂对电容性能影响真的很大吗?已有3人参与

最近在做活性炭材料超级电容器,目前只测了水系的性能。具体配料及测试条件如下:
1. 活性炭:炭黑:PTFE=8:1:1,集流体用的泡沫镍,是将浆料碾压成薄片后压在泡沫镍上做成的电极片,电解质溶液用6M KOH,参比用的Hg/HgO,对电极用铂片。
2. 活性炭:炭黑:PVDF=8:1:1,集流体用的泡沫镍,是将浆料直接涂在泡沫镍上做成的电极片,电解质溶液用6M KOH,参比用的Hg/HgO,对电极用铂片。

测试结果如下,现在问题是:
1. 用PVDF作粘结剂时测出来的比容量只有用PTFE测试出来容量的一般,从下面的图中也可以看出充放电时间有明显差异。
2. 用PTFE做粘结剂时IR降很明显,下面两图都是在0.5A/g的电流密度下测试的,PTFE的IR降都快0.2V了,如果电流密度增大到2A/g根本就惨不忍睹,但用PTFE作粘结剂时就不存在这种情况,电流密度到5A/g时IR降都很小。
3. EIS测试结果也有明显差异。
按理说应该是活性材料的性能占主导作用,但是现在似乎粘结剂对结果造成的影响太大了。不知道该怎么分析这种差异呢?哪个测试结果比较可信?

同一种材料用PTFE和PVDF两种不同粘结剂对电容性能影响真的很大吗?
PTFE粘结剂测试结果.jpg


同一种材料用PTFE和PVDF两种不同粘结剂对电容性能影响真的很大吗?-1
PVDF测试结果.png


同一种材料用PTFE和PVDF两种不同粘结剂对电容性能影响真的很大吗?-2
PTFE-EIS.jpg


同一种材料用PTFE和PVDF两种不同粘结剂对电容性能影响真的很大吗?-3
PVDF-EIS.png
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【答案】应助回帖

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感谢参与,应助指数 +1
happy308: 金币+10, ★★★很有帮助, 谢谢帮助~ 2014-08-18 07:29:23
粘结剂是有一定影响的 !PTFE即聚四氟乙烯是油性的,不会溶解在溶剂中,一般是乳液状态,其成分比较复杂,使用PTFE有利于电性能,通常是实验室用来做模拟电池的,正常生产都是用PVDF,粘结效果好,分散好,但缺点是价格昂贵、怕水、味道大并且有毒!在排除人为因素影响后,PTFE性能好也属正常

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不要欺负我这种长得好看又老实的人
2楼2014-08-14 09:24:19
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happy308

木虫 (正式写手)

引用回帖:
14楼: Originally posted by 天空云见 at 2014-08-15 15:00:29
LZ= =。。你是哪个学校的= =??怎么和咱的毕设题目一样。。

o(╯□╰)o,做这个的人大把大把,你是硕士还是本科?

[ 发自小木虫客户端 ]
16楼2014-08-15 17:28:44
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happy308

木虫 (正式写手)

送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by MyTavel at 2014-08-14 09:24:19
粘结剂是有一定影响的 !PTFE即聚四氟乙烯是油性的,不会溶解在溶剂中,一般是乳液状态,其成分比较复杂,使用PTFE有利于电性能,通常是实验室用来做模拟电池的,正常生产都是用PVDF,粘结效果好,分散好,但缺点是 ...

谢谢您的帮助!但是关键是用PTFE除了容量高点,其他的性能都惨不忍睹呀,IR降太大,而且从EIS曲线来看内阻也不是一般的大,用PVDF反倒不存在这种情况。PTFE有利于电性能的意思是有利于导电还是?
3楼2014-08-14 09:29:37
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【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by happy308 at 2014-08-14 09:29:37
谢谢您的帮助!但是关键是用PTFE除了容量高点,其他的性能都惨不忍睹呀,IR降太大,而且从EIS曲线来看内阻也不是一般的大,用PVDF反倒不存在这种情况。PTFE有利于电性能的意思是有利于导电还是?...

PTFE乳液纤维化形成的网络可以非常好的容纳活性物质 ,可能是结构的原因而容量大,而其他的性能PVDF好些
不要欺负我这种长得好看又老实的人
4楼2014-08-14 09:43:43
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happy308

木虫 (正式写手)

引用回帖:
4楼: Originally posted by MyTavel at 2014-08-14 09:43:43
PTFE乳液纤维化形成的网络可以非常好的容纳活性物质 ,可能是结构的原因而容量大,而其他的性能PVDF好些...

哦哦,但是容量不应该主要是与活性物质有关么,活性物质容量大就大,怎么会出现换个粘结剂容量差别这么大呢?觉得很不可思议,而且从结果来看似乎还是用PVDF可靠些,但是文献中水系又大部分都采用PTFE做粘结剂,好惆怅~~
5楼2014-08-14 10:13:36
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5楼: Originally posted by happy308 at 2014-08-14 10:13:36
哦哦,但是容量不应该主要是与活性物质有关么,活性物质容量大就大,怎么会出现换个粘结剂容量差别这么大呢?觉得很不可思议,而且从结果来看似乎还是用PVDF可靠些,但是文献中水系又大部分都采用PTFE做粘结剂,好 ...

。多做几组吧
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6楼2014-08-14 10:17:02
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wyx411

木虫 (著名写手)

好贴,我也困惑这些疑问呢

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
7楼2014-08-14 10:46:32
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happy308

木虫 (正式写手)

引用回帖:
6楼: Originally posted by MyTavel at 2014-08-14 10:17:02
。多做几组吧...

PTFE的前前后后测过十多组了,都差不多呀~~~
8楼2014-08-14 12:11:46
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happy308

木虫 (正式写手)

引用回帖:
7楼: Originally posted by wyx411 at 2014-08-14 10:46:32
好贴,我也困惑这些疑问呢

层主莫非也做这个》??可以多交流交流呀~是不是遇到了同样的问题
9楼2014-08-14 12:12:47
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lfang

木虫 (著名写手)


【答案】应助回帖

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happy308: 金币+10, ★★★很有帮助, 谢谢啦~嘿嘿 2014-08-18 07:29:49
每一种粘结剂的最优工艺是不一样的。比如活性炭:炭黑:粘结剂=8:1:x,PTFE的x最优值在0.8,PVDF的x最优值在1.2,那你选择1两者比较肯定有好有坏,但是不能讲那种就不能用。两者化学性质不同,在浆料中微结构不同,可能会使电极表现出不同形貌结构。也有可能有更深层的原因。
10楼2014-08-14 20:53:19
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