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鋰離子電池負極墨水的制備及性能研究
關鍵詞：鈦酸鋰 棒狀電極 打印墨水 燒結溫度 黏度
摘要：鈦酸鋰因零應變特性已成為性能優異的鋰離子電池負極材料,在鋰離子電極負極材料有良好的應用前景,確保后期3D打印出性能良好的微電池棒狀電極.選取鈦酸鋰作為棒狀電極的負極材料,與溶劑、增稠劑、分散劑和保濕劑等按一定比例制備打印墨水,隨后通過以擠壓為基礎的3D打印技術打印電極,并在氮氣保護下高溫燒結獲得的棒狀電極。本文主要探究了鈦酸鋰摻雜石墨、鈦酸鋰質量分數以及燒結溫度對棒狀電極的性能影響,其次通過打印墨水的流變特性模擬分析來探究墨水黏度對擠壓過程中流動速度的影響.結果表明:摻雜10%石墨的鈦酸鋰棒狀電極相比未摻雜石墨的電極,其充放電容量提高了18%,表現出較好的循環性能;當鈦酸鋰質量分數為59%,打印墨水黏度為26.53Pa·s,所制備棒狀電極的電阻率為221kΩ·cm,打印墨水具有良好的打印及導電性能;當燒結溫度為950℃,棒狀電極電阻率較小,為205kΩ·cm,與基板有良好的附著力,膜層表面平整、致密且有許多孔洞,有助于電解液的滲透.對打印墨水的黏度進行模擬分析可知,隨黏度的增減而使墨水流動速度變化明顯.
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