Анализа на пламен-ретардентни материјали и препораки за премази за сепаратори на батерии

Анализа на пламен-ретардентни материјали и препораки за премази за сепаратори на батерии

Клиентот произведува сепаратори за батерии, а површината на сепараторот може да биде обложена со слој, обично алумина (Al₂O₃) со мала количина на врзивно средство. Тие сега бараат алтернативни средства за забавување на пламенот за да ја заменат алумината, со следниве барања:

• Ефикасна отпорност на пламен на 140°C(на пр., распаѓање со ослободување на инертни гасови).
• Електрохемиска стабилности компатибилност со компонентите на батеријата.

Препорачани средства за забавување на пламенот и анализа

1. Синергистички средства за забавување на пламенот на фосфор-азот (на пр., модифициран амониум полифосфат (APP) + меламин)

Механизам:

• Изворот на киселина (APP) и изворот на гас (меламин) синергизираат за да ослободат NH₃ и N₂, разредувајќи го кислородот и формирајќи слој од јаглен за блокирање на пламенот.
  Предности:
• Синергијата на фосфор-азот може да ја намали температурата на распаѓање (може да се прилагоди на ~140°C преку нано-димензионирање или формулација).
• N₂ е инертен гас; влијанието на NH₃ врз електролитот (LiPF₆) треба да се оцени.
  Размислувања:
• Проверете ја стабилноста на APP во електролитите (избегнувајте хидролиза во фосфорна киселина и NH₃). Облогата од силициум диоксид може да ја подобри стабилноста.
• Потребно е тестирање на електрохемиската компатибилност (на пр., циклична волтаметрија).

2. Средства за забавување на пламенот на база на азот (на пр., системи со азо соединенија)

Кандидат:Азодикарбонамид (ADCA) со активатори (на пр., ZnO).
Механизам:

• Температурата на распаѓање може да се прилагоди на 140–150°C, со ослободување на N₂ и CO₂.
  Предности:
• N₂ е идеален инертен гас, безопасен за батериите.
  Размислувања:
• Контролни нуспроизводи (на пр., CO, NH₃).
• Микроенкапсулацијата може прецизно да ја подеси температурата на распаѓање.

3. Системи за термичка реакција со карбонат/киселина (на пр., микроенкапсулиран NaHCO₃ + извор на киселина)

Механизам:

• Микрокапсулите пукаат на 140°C, предизвикувајќи реакција помеѓу NaHCO₃ и органска киселина (на пр., лимонска киселина) за ослободување на CO₂.
  Предности:
• CO₂ е инертен и безбеден; температурата на реакцијата е контролирана.
  Размислувања:
• Натриумовите јони може да се мешаат во транспортот на Li⁺; земете ги предвид литиумските соли (на пр., LiHCO₃) или имобилизирачкиот Na⁺ во облогата.
• Оптимизирајте ја енкапсулацијата за стабилност на собна температура.

Други потенцијални опции

• Метално-органски рамки (MOF):на пр., ZIF-8 се распаѓа на високи температури и ослободува гас; проверете за MOF со соодветни температури на распаѓање.
• Циркониум фосфат (ZrP):Формира бариера слој при термичко распаѓање, но може да бара нано-димензионирање за да се намали температурата на распаѓање.

Експериментални препораки

1. Термогравиметриска анализа (TGA):Определете ја температурата на распаѓање и својствата на ослободување на гас.
2. Електрохемиско тестирање:Проценете го влијанието врз јонската спроводливост, меѓуфазната импеданса и цикличните перформанси.
3. Тестирање на отпорност на пламен:на пр., тест за вертикално согорување, мерење на термичко собирање (на 140°C).

Заклучок

Намодифициран синергистички фосфор-азот забавувач на пламен (на пр., обложен со APP + меламин)се препорачува прво поради неговата избалансирана отпорност на пламен и прилагодлива температура на распаѓање. Ако мора да се избегнува NH₃,азо соединенија системиилимикроенкапсулирани системи за ослободување на CO₂се одржливи алтернативи. Се препорачува фазна експериментална валидација за да се обезбеди електрохемиска стабилност и изводливост на процесот.

Let me know if you’d like any refinements! Contact by email: lucy@taifeng-fr.com