Pin lithium-ion là cường quốc của các thiết bị điện tử hiện đại và pin nhiên liệu là một ứng cử viên hứa hẹn cho các thiết bị năng lượng bền vững Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của cả pin lithium-ion và pin nhiên liệu là khả năng phân tán của bùn carbon, huyền phù được làm từ các hạt carbon dẫn điện được phân tán trong dung dịch Chúng có thể dễ dàng phủ lên một bộ thu kim loại để sản xuất hàng loạt điện tử Nhưng các hạt carbon trong bùn phải được phân tán đồng nhất để đảm bảo hiệu suất pin đáng tin cậy

Tuy nhiên, đánh giá khả năng phân tán của các bùn dày với nồng độ hạt cao là khó khăn đáng kể Số lượng lớn các hạt ngăn chặn việc nhìn vào cấu trúc bên trong của các bùn bằng các kỹ thuật quang phổ trực tiếp Hơn nữa, không có phương pháp nào để đánh giá tính chất phân tán và tính dẫn điện của các bùn để đáp ứng với ứng suất cắt được áp dụng trong quá trình phủ

Trong bối cảnh này, một nhóm nghiên cứu do phó giáo sư Isao Shitanda dẫn đầu từ Đại tỷ lệ kèo nhà cái 88 Khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88 Tokyo (TUS) tại Nhật Bản đã phát triển một kỹ thuật mới để ước tính khả năng phân tán của các vết trượt carbon Nghiên cứu mới nhất của họ,Được xuất bản trực tuyến trongVật liệu điện tử ứng dụng ACSVào ngày 1 tháng 8 năm 2023, được đồng tác giả bởi Tiến sĩ Yoshifumi Yamagata từ Anton Paar Japan K K và Tiến sĩ Shingo Niinobe từ Shin-Etsu Chemical Co, Ltd

Các nhà nghiên cứu đã kết hợp một công cụ khoa tỷ lệ kèo nhà cái 88-A-A để đo lường hành vi dòng chảy/biến dạng của chất lỏng để đáp ứng với ứng dụng ứng dụng-với thiết lập quang phổ để đo kháng thể điện hóa của slurries acetylen và như giọt mắt/tai) như một chất phân tán Họ đã tiến hành các thí nghiệm dưới ảnh hưởng của ứng suất cắt ở các tần số khác nhau để thu được phổ biến RHEO, cung cấp thông tin về cấu trúc bên trong của các hạt carbon trong bùn Thật thú vị, họ lưu ý rằng quang phổ trở kháng không thay đổi cẩn thận dưới ứng suất cắt ứng dụng đối với bùn carbon với khả năng phân tán tốt

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã phát triển một mô hình mạch tương đương bao gồm ba loại điện trở và điện dung tiếp xúc: các loại giữa các hạt đen acetylene, các hạt của hạt và các loại phát sinh từ thiết kế thiết lập đo Điện trở khối của màu đen acetylen cho thấy không phụ thuộc vào tốc độ cắt nhưng giảm khi tăng nồng độ methylcellulose Hơn nữa, điện trở đo được ở mỗi nồng độ methylcellulose tăng theo tốc độ cắt, một quan sát được quy cho sự phân hủy một phần của mạng lưới carbon carbon và độ dẫn giảm với tốc độ cắt tăng

cùng nhau, những kết quả này cho thấy có thể đánh giá độ phân tán của các bùn điện cực dựa trên sự kết hợp của độ nhớt (được đo bằng máy đo lưu biến) và các phép đo trở kháng điện hóa Vui mừng về tiềm năng của phương pháp mới của họ, Tiến sĩ Shitanda đề cập:"Những hiểu biết từ nghiên cứu này có thể chứng minh hữu ích để cải thiện hiệu quả của các quy trình sản xuất điện cực quy mô lớn trong đó cấu trúc bên trong của bùn phải được kiểm soát cẩn thận"

Chuẩn bị các bùn có khả năng phân tán cao hơn cũng có thể dẫn đến hiệu suất pin lithium-ion được cải thiện và các vật liệu chức năng nâng cao Đây sẽ là những đóng góp đáng kể trong việc xây dựng một xã hội trung lập carbon bền vững bằng cách thúc đẩy các ứng dụng trong các tấm pin mặt trời, pin nhiên liệu và xe điện

"Phương pháp được đề xuất có thể được sử dụng để đánh giá khả năng phân tán không chỉ phân tán carbon, mà là nhiều loại bùn Trong các nghiên cứu trong tương lai, chúng tôi có kế hoạch tiến hành các phép đo và xác minh mạch tương đương bằng cách thay đổi loại hạt và kết hợp kết hợp chất kết quả,"Kết luận Tiến sĩ Shitanda

5214_5417