가벼운 노트북에서 크로스컨트리 EV 주행에 이르기까지 수많은 응용 분야에서 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도와 성능이 향상되어야 합니다. 배터리 전극은 배터리 기능의 이러한 측면에 직접적으로 관여하므로 전극과 그 구성 요소는 기술을 한 단계 더 발전시키려는 배터리 연구자들에게 특별한 관심 대상이 됩니다. 또한 배터리 슬러리 처리는 제조의 핵심 단계로 비용을 절감하면서 효율을 높일 수 있는 중요한 기회를 제공합니다.

슬러리의 안정성과 유동성을 최적화하려면 캐소드/애노드 재료, 접합제, 첨가제 및 용매의 올바른 조성을 찾아야 합니다. 재료의 흐름과 변형을 연구하는 학문인 유변학은 슬러리 연구, 개발 및 품질 관리에 유용한 분석 방법입니다.

배터리 생산업체는 유변학을 통해 다음과 같은 주요 슬러리 품질을 측정하고 분석할 수 있습니다.

• 혼합 및 코팅
• 구조적 변화와 복구
• 안정성과 보관 수명
• 전극 균질성
• 품질 관리

배터리 슬러리에 중요한 유변학 측정에는 점도, 요변성 지수, 항복응력 이 세 가지가 포함됩니다.

점도는 슬러리의 흐름 저항 또는 내부 마찰을 측정합니다. 슬러리 조성물과 원자재는 흐름 거동을 크게 변화시킬 수 있습니다. 슬러리의 흐름을 이해하는 것은 혼합 및 코팅의 처리 조건을 최적화하는 데 중요합니다.

요변성 거동은 시간에 따른 재료의 구조적 변형의 변화를 나타냅니다. 이는 정지 시 슬러리 구조, 코팅 중에 이 구조가 변형되는 방식, 코팅 후 얼마나 빨리 복구되는 지에 대한 통찰력을 제공합니다.

항복응력은 물질이 흐르기 시작할 때 적용되는 응력입니다. 항복응력보다 낮은 응력 값에서 물질은 흐르지 않습니다. 항복응력은 슬러리의 보관 수명과 침전에 대한 안정성을 예측하는 데 중요합니다.

슬러리 유변학을 통해 연구자들은 전극에 가장 적합한 조성물을 결정할 수 있습니다. 예를 들어, 유변학은 서로 다른 여러 슬러리 조성물 사이 안정성 조건을 민감하게 구분할 수 있습니다. 필수적인 배터리 슬러리 특성화 기법에서 수행된 연구에서는 유변학 분석을 사용하여 우수한 균질 혼합물과 더 나은 배터리 성능을 입증했습니다. 여기 e북에서 해당 실험과 결과를 확인할 수 있습니다.

전극 슬러리 기지재료에는 배터리 기능과 성능에 중요한 활성 분말이 포함되어 있습니다. 분말 유변학은 분말 재료의 응집력, 항복강도 및 흐름을 측정합니다. 그러나 분말의 모양, 크기 및 표면 처리를 통해 점도 감소로부터 분산 용이성에 이르기까지 슬러리의 거동 방식을 변경시킬 수 있습니다. 분말 유변학은 분말의 응집을 방지하면서 분말 흐름을 최적화하기 위한 이상적인 보관 조건 및 처리에 대한 통찰력을 제공합니다. 필수적인 배터리 슬러리 특성화 기법 e북 11페이지를 참고하여 분말 유변학이 연구에서 응집체를 줄이고 균일한 전극 코팅을 달성하는 방법에 대해 알아보세요.

연구자들은 또한 유변학을 사용하여 더 나은 전극 슬러리 처리 조건을 개발합니다. Oak Ridge 국립 연구소와 Tennessee 대학교의 Hawley와 Li는 각각 처리 조건을 최적화하는 슬러리 특성을 조사하기 위해 TA Instruments Discovery 하이브리드 유량계를 사용하여 슬러리 혼합 및 코팅 온도에 대한 연구 결과를 발표했습니다. 이들은 처리 온도를 높이면 처리 과정에 발생하는 폐기물이 줄어들고 침강 저항성이 개선되는 동시에 코팅 속도를 높이고 결함이 없는 코팅을 더 많이 얻을 수 있다는 사실을 발견했습니다.

직관적인 첨단 기술을 사용하여 신뢰할 수 있는 슬러리 유변학 측정과 분석을 그 어느 때보다 쉽게 진행할 수 있습니다. TA Instruments Discovery 하이브리드 유량계는 성능, 사용 용이성 및 다목적 유변학 테스트에 대한 업계 표준을 설정합니다.

완전한 슬러리 유변학 e북에서 슬러리 유변학 적용과 실제 실험 사례에 대해 자세히 알아보세요. 이 무료 자료는 슬러리 조성물 및 처리 조건을 최적화하여 배터리 성능을 향상시키는 방법에 대한 연구를 보여줍니다.

슬러리 유변학이 배터리 개발을 향상시키는 방법에 대해 맞춤형 검토는 TA Instruments 전문가에게 문의하세요.