Analiza zaviralcev gorenja in priporočila za premaze za ločevalnike baterij

Analiza zaviralcev gorenja in priporočila za premaze za ločevalnike baterij

Stranka izdeluje separatorje za baterije, površino separatorja pa je mogoče prevleči s plastjo, običajno aluminijevega oksida (Al₂O₃) z majhno količino veziva. Zdaj iščejo alternativne zaviralce gorenja, ki bi nadomestili aluminijev oksid, z naslednjimi zahtevami:

• Učinkovita zaščita pred gorenjem pri 140 °C(npr. razgradnja za sproščanje inertnih plinov).
• Elektrokemijska stabilnostin združljivost s komponentami baterije.

Priporočena zaviralca gorenja in analiza

1. Sinergični zaviralci gorenja na osnovi fosforja in dušika (npr. modificiran amonijev polifosfat (APP) + melamin)

Mehanizem:

• Vir kisline (APP) in vir plina (melamin) sinergično sproščata NH₃ in N₂, ki redčita kisik in tvorita plast oglja, ki blokira plamene.
  Prednosti:
• Sinergija fosforja in dušika lahko zniža temperaturo razgradnje (nastavljiva na ~140 °C z nano-velikostjo ali formulacijo).
• N₂ je inertni plin; vpliv NH₃ na elektrolit (LiPF₆) je treba oceniti.
  Premisleki:
• Preverite stabilnost APP v elektrolitih (izogibajte se hidrolizi v fosforno kislino in NH₃). Premaz s silicijevim dioksidom lahko izboljša stabilnost.
• Potrebno je testiranje elektrokemijske združljivosti (npr. ciklična voltametrija).

2. Zaviralci gorenja na osnovi dušika (npr. sistemi azo spojin)

Kandidat:Azodikarbonamid (ADCA) z aktivatorji (npr. ZnO).
Mehanizem:

• Temperatura razgradnje nastavljiva na 140–150 °C, pri čemer se sproščata N₂ in CO₂.
  Prednosti:
• N₂ je idealen inertni plin, neškodljiv za baterije.
  Premisleki:
• Nadzor stranskih produktov (npr. CO, NH₃).
• Mikrokapsulacija lahko natančno nastavi temperaturo razgradnje.

3. Sistemi za toplotno reakcijo s karbonatom/kislino (npr. mikrokapsulirani NaHCO₃ + vir kisline)

Mehanizem:

• Mikrokapsule počijo pri 140 °C, kar sproži reakcijo med NaHCO₃ in organsko kislino (npr. citronsko kislino), pri čemer se sprosti CO₂.
  Prednosti:
• CO₂ je inerten in varen; reakcijska temperatura je nadzorovana.
  Premisleki:
• Natrijevi ioni lahko motijo ​​transport Li⁺; razmislite o litijevih solih (npr. LiHCO₃) ali imobilizaciji Na⁺ v premazu.
• Optimizirajte enkapsulacijo za stabilnost pri sobni temperaturi.

Druge možne možnosti

• Kovinsko-organski ogrodji (MOF):npr. ZIF-8 se pri visokih temperaturah razgrajuje in sprošča plin; poiščite MOF z ustreznimi temperaturami razgradnje.
• Cirkonijev fosfat (ZrP):Pri termičnem razkroju tvori pregradno plast, vendar lahko zahteva nanodelce za znižanje temperature razkroja.

Eksperimentalna priporočila

1. Termogravimetrična analiza (TGA):Določite temperaturo razgradnje in lastnosti sproščanja plina.
2. Elektrokemijsko testiranje:Ocenite vpliv na ionsko prevodnost, medfazno impedanco in delovanje ciklov.
3. Testiranje ognjevzdržnosti:npr. preizkus navpičnega gorenja, merjenje toplotnega krčenja (pri 140 °C).

Zaključek

Themodificiran sinergistični zaviralec gorenja s fosforjem in dušikom (npr. prevlečen APP + melamin)se priporoča najprej zaradi uravnotežene zaviralnosti gorenja in nastavljive temperature razgradnje. Če se je treba izogibati NH₃,azo spojinski sistemialimikrokapsulirani sistemi za sproščanje CO₂so izvedljive alternative. Za zagotovitev elektrokemijske stabilnosti in izvedljivosti postopka je priporočljiva fazna eksperimentalna validacija.

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