Som en bærer som leder elektroner og bærer aktive materialer inne i et litiumionbatteri, spiller strømkollektoren en viktig rolle i den endelige ytelsen til battericellen. Aluminiumsfolie er den mest brukte katodestrømsamleren. For å forbedre hastigheten, syklusen og levetiden til elektroden, er noen ledende belegg belagt på overflaten av aluminiumsfolien, noe som effektivt kan forbedre grensesnittkontaktmotstanden mellom strømsamleren og de aktive partiklene, og forbedre forholdet mellom det aktive materialet og strømsamleren. Bindestyrken reduserer problemet med aktiv partikkelavskalling under elektrodesykling. Belegget av karbonbelagt aluminiumsfolie inkluderer generelt ledende kjønrøk, grafen, karbon-nanorør, etc. Formelen til karbonbelegglaget, beleggtykkelsen, beleggets jevnhet, etc. vil også påvirke primereffekten.
Denne artikkelen bruker motstandstestmetoden for polstykket for å sammenligne motstandsforskjellene til karbonbelagte aluminiumsfolier med forskjellige formler og forskjellige beleggtykkelser, og analysere jevnheten til de underbelagte polstykkene.
Kort sagt, å legge til et effektivt mellomlag mellom det aktive materialet og metallstrømkollektoren forbedrer ikke bare grensesnittkontaktmotstanden, men har også følgende potensielle synergistiske fordeler:
(1) Det kjemisk og elektrokjemisk stabile ledende laget kan tjene som en effektiv diffusjonsbarriere for å forhindre diffusjon av oksygen produsert på grunn av sidereaksjoner under elektrolyttdekomponering og/eller litiumion-interkalasjonsreaksjoner, og effektivt forhindre dannelse på overflaten av metallstrømsamlere . oksidlag, og forhindrer dermed nedbrytning;
(2) Det ledende laget med en rimelig formel har god ledningsevne og kan danne et stort kontaktområde. Grensesnittmotstanden mellom strømkollektoren og det aktive belegget er lav, noe som bidrar til den raske ladningsoverføringsprosessen;
(3) Fleksibiliteten og den mekaniske bufringen til det ledende laget kan forbedre adhesjonen til det fysiske grensesnittet, og dermed minimere problemer knyttet til det gradvise tapet av kontaktareal forårsaket av spenningen som genereres ved grensesnittet under langsiktige sykliske reaksjoner. Ved å designe og utvikle unike ledende belegg, har eksperimenter vist at ledende grensesnittlag kan forbedre elektrokjemiske egenskaper betydelig, slik som spesifikk reversibel kapasitet, kapasitetsbevaring, hastighetsytelse, etc.
