Analisi di ignifugazione è raccomandazioni per i rivestimenti di separatori di batterie

Analisi di ignifugazione è raccomandazioni per i rivestimenti di separatori di batterie

U cliente produce separatori di batterie, è a superficia di u separatore pò esse rivestita cù un stratu, tipicamente alumina (Al₂O₃) cù una piccula quantità di legante. Avà cercanu ritardanti di fiamma alternativi per rimpiazzà l'alumina, cù i seguenti requisiti:

• Resistenza à a fiamma efficace à 140 °C(per esempiu, decomposizione per liberà gasi inerti).
• Stabilità elettrochimicaè a cumpatibilità cù i cumpunenti di a batteria.

Ritardanti di fiamma raccomandati è analisi

1. Ritardanti di fiamma sinergici fosforu-azotu (per esempiu, polifosfatu d'ammoniu mudificatu (APP) + melamina)

Meccanismu:

• A fonte d'acidu (APP) è a fonte di gasu (melamina) sinergizanu per liberà NH₃ è N₂, diluendu l'ossigenu è furmendu un stratu di carbone per bluccà e fiamme.
  Vantaghji:
• A sinergia fosforu-azotu pò abbassà a temperatura di decomposizione (regolabile à ~140 ° C via nano-sizing o formulazione).
• N₂ hè un gasu inertu; l'impattu di NH₃ nantu à l'elettrolitu (LiPF₆) hà bisognu di una valutazione.
  Cunsiderazioni:
• Verificate a stabilità di l'APP in l'elettroliti (evitate l'idrolisi in acidu fosforicu è NH₃). U rivestimentu di silice pò migliurà a stabilità.
• Hè necessariu un test di cumpatibilità elettrochimica (per esempiu, voltammetria ciclica).

2. Ritardanti di fiamma à basa di azotu (per esempiu, sistemi di cumposti azoici)

Candidatu:Azodicarbonamide (ADCA) cù attivatori (per esempiu, ZnO).
Meccanismu:

• Temperatura di decomposizione regulabile à 140–150°C, liberendu N₂ è CO₂.
  Vantaghji:
• N₂ hè un gas inertu ideale, innocu per e batterie.
  Cunsiderazioni:
• Cuntrollà i sottoprodotti (per esempiu, CO, NH₃).
• A microincapsulazione pò regulà precisamente a temperatura di decomposizione.

3. Sistemi di Reazione Termica Carbonatu/Acidu (per esempiu, NaHCO₃ Microincapsulatu + Fonte d'Acidu)

Meccanismu:

• E microcapsule si rompenu à 140 °C, pruvucendu una reazione trà NaHCO₃ è l'acidu organicu (per esempiu, l'acidu citricu) per liberà CO₂.
  Vantaghji:
• U CO₂ hè inerte è sicuru; a temperatura di reazione hè cuntrullata.
  Cunsiderazioni:
• L'ioni di sodiu ponu interferisce cù u trasportu di Li⁺; cunsiderate sali di litiu (per esempiu, LiHCO₃) o l'immobilizazione di Na⁺ in u rivestimentu.
• Ottimizà l'incapsulazione per a stabilità à temperatura ambiente.

Altre Opzioni Potenziali

• Strutture Metallo-Organiche (MOF):per esempiu, ZIF-8 si decompone à alte temperature per liberà gas; cercate MOF cù temperature di decomposizione currispondenti.
• Fosfatu di zirconiu (ZrP):Forma una barriera dopu a decomposizione termica, ma pò richiede una nanodimensionamentu per abbassà a temperatura di decomposizione.

Raccomandazioni sperimentali

1. Analisi Termogravimetrica (TGA):Determina a temperatura di decomposizione è e proprietà di liberazione di gas.
2. Test elettrochimichi:Valutà l'impattu nantu à a cunduttività ionica, l'impedenza interfacciale è e prestazioni di ciclaggio.
3. Test di ritardanza di fiamma:per esempiu, prova di combustione verticale, misurazione di a contrazione termica (à 140 °C).

Cunclusione

Uritardante di fiamma sinergicu di fosforu-azotu mudificatu (per esempiu, APP rivestitu + melamina)hè cunsigliatu prima per via di a so resistenza à a fiamma equilibrata è di a temperatura di decomposizione regulabile. Sè NH₃ deve esse evitatu,sistemi di cumposti azoiciosistemi di liberazione di CO₂ microincapsulatisò alternative fattibili. Si cunsiglia una validazione sperimentale in fasi per assicurà a stabilità elettrochimica è a fattibilità di u prucessu.

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