mohanad al-shroofy,^a qinglin zhang,^a jiagang xu,^a tao chen,^a aman preet kaur,^b et yang-tse chenga

2. expérimental

2.1 fabrication d'électrodes

2.1.1 électrodes revêtues de poudre sèche.pour préparer le mélange de cathode sèche, NMC (umicore) a été mélangé avec du noir de carbone (CB, super P C65, TIMCAL) dans un mélangeur-désaérateur planétaire (mazerustar KK-50S, kurabo) pendant 20 min. la granulométrie NMC est comprise entre 5.6 µm et 12 µm (D50u003d10.0). la résultante mélange a été combiné avec du PVDF (kf 1100, kureha america) pour créer un mélange de NMC:CB:PVDF avec un rapport pondéral de 19:1:1, qui a été obtenu après mélange dans un planétaire broyeur à billes(X iamen tmaxcn inc.) pendant 30 minutes.

le processus de revêtement électrostatique en poudre sèche pour la fabrication d'électrodes utilisait une configuration de pistolet de pulvérisation électrostatique de type corona (figure 1) à l'intérieur d'une cabine de pulvérisation pour capturer la poudre en vrac, qui était utilisée pour pulvériser le mélange de poudre sur une feuille d'al électriquement mise à la terre (15 µm d'épaisseur ). la tension continue entre le pistolet et la feuille al a été fixée à 25 kv. de l'air comprimé (15 psi) a été utilisé 4pour transporter le mélange de poudre de la trémie au pistolet. la distance entre la pointe de le pistolet de pulvérisation et le substrat étaient fixés à 20 cm. l'angle entre la direction de pulvérisation et la normale de la feuille d'aluminium était de 45º . l'épaisseur de la couche pulvérisée était contrôlée en maintenant le temps de pulvérisation à 1 min, et la taille de la couche d'électrode fabriquée était d'environ 18 mm de large et 25 mm de long. les électrodes revêtues de poudre sèche étaient transféré dans un four et chauffé à l'air pendant 1 h à 170º C., puis les électrodes cuites ont été calandrées à température ambiante avec un espacement spécifié par une presse à laminer électrique compacte (X iamen tmaxcn inc.). des disques de 12 mm de diamètre ont été découpés à l'aide d'un disque de pile bouton p machine à décrocher (xiamen tmaxcn inc.) et transféré dans un videgl ove boîte(X iamen tmaxcn inc.).

Assemblage de 2.2.3 piles boutons et tests électrochimiques. Des piles boutons de type cr2025 ont été assemblées à l'aide d'un monnayeur l sertisseuse (xiamen tmaxcn inc.) intérieur rempli d'argon gant boîteavec des niveaux d'eau et d'oxygène inférieurs à 0.1 ppm. feuille de lithium métallique (99.9%, sigma– aldrich) a été utilisé comme contre-électrode/électrode de référence. Un morceau de membrane en polypropylène (celgard 2400) a été utilisé comme séparateur entre la feuille de lithium et la cathode. 1M lipf6 dans du carbonate d'éthylène/carbonate d'éthylméthyle (EC/ EMC 3:7 en volume, BASF) avec 2 % de carbonate de vinylène (VC, BASF) a été utilisé comme électrolyte., les rapports pondéraux d'électrolyte étaient de 12.5 % en poids de lipf6, 25.7 wt% EC, 59.9 wt% EMC, et 2.0 wt% VC. Une entretoise en acier inoxydable et boîtier de pile bouton (xiamen tmaxcn inc.) ont été placés sur le lithium métal pour obtenir une distribution de courant uniforme et ont servi de collecteur de courant. la caractérisation électrochimique des cellules assemblées a été réalisée à l'aide d'un potentiostat multicanal (VMP-3, bio-logic) opéré dans le le cycle cellulaire en mode galvanostatique. a été effectué à température ambiante avec une période de repos de 2 h avant chaque test. des tests de charge/décharge ont également été effectués à des taux variables, allant de 0.5C à 10C, cycle entre 3.0 V et 4.3 V. à la fin de chaque charge, l'électrode se maintenait à 4.3 V jusqu'à ce que le courant tombe en dessous de 0.05C. plus de 20 piles boutons de 3 lots ont été fabriquées pour tester les performances électrochimiques des électrodes préparées par les méthodes de voie sèche et de voie humide dans des demi-piles avec du lithium pur comme contre-électrode.