為什么要研制新型電池集流體?
傳統(tǒng)的鋰離子電池一般采用銅、鋁、鎳、不銹鋼等金屬導體材料作為集流體材料,一般是將正、負極活性材料與導電劑(碳)、粘結(jié)劑等按比例混合,分別涂布在鋁箔(正極)、銅箔(負極)集流體上。
微米級泡沫銅在電池中作為集流體的應(yīng)用方式
比表面積大:在同樣的通孔率的情況下,和其他的多孔材料相比有著大的比表面積,高達每克一平米以上;
微米級泡沫銅在電池中作為集流體的應(yīng)用方式
孔隙率高、孔隙結(jié)構(gòu)均勻:泡沫銅的孔隙率高達95%以上,為三維多孔通透結(jié)構(gòu),擁有較好的金屬強度。在同樣的體積下,材料重量會更輕,同時能容納性也高,可以起到很好的吸聲、吸能、及電磁屏蔽性能;
微米級泡沫銅在電池中作為集流體的應(yīng)用方式
金屬性能:泡沫銅保留了銅的金屬性能,因此在一定程度上可做到防火、、無掉落殘渣、可回收、導熱等,不僅適用范圍廣,同時作為金屬材料還可回收,在響應(yīng)低碳環(huán)保倡議的同時大大節(jié)約成本。
泡沫銅以及其它泡沫金屬在電池領(lǐng)域的應(yīng)用前景極為廣闊。
燒結(jié)泡沫銅工藝
燒結(jié)-脫熔工藝
與前兩種生產(chǎn)泡沫銅的方法相比,這種方法非常復雜。,將電解銅粉、氯化鈉顆粒和各種添加劑混合,然后將混合物壓制成生胚。然后將生胚放入氬氣中燒結(jié),將產(chǎn)品溶解在循環(huán)熱水裝置中。溶解后,用超聲波浴和丙酮清洗。清洗后,干燥形成開口。然而,該方法的開口率僅為50~81%,平均開口孔徑在0.2~4mm之間。
泡沫銅的應(yīng)用領(lǐng)域:
(1)電極材料。良好的導電性能使泡沫銅可被廣泛應(yīng)用于鎳鋅電池、雙電層電容器等新型電池的電極骨架材料,目前廣嘉源的泡沫銅已獲得多家鎳鋅電池生產(chǎn)廠家試用,并投入批量使用,同時,泡沫銅有望作為雙電層電容器電極集流體獲得推廣應(yīng)用;另外,泡沫銅作為電解回收含銅廢水的電極材料使用,也具有非常廣闊的前景。