ক্যাথোড স্লারি তৈরির পদ্ধতি

ভেজা ইলেক্ট্রোড প্রস্তুতির প্রক্রিয়া

একটি ডবল প্ল্যানেটারি মিক্সার ক্যাথোড ইলেক্ট্রোড স্লারি প্রস্তুতির সরঞ্জাম হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। প্রথমে, পলিভিনিলাইডিন ফ্লোরাইড (PVDF) আঠালো প্রস্তুত করুন। প্রথমে নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবক NMP (N-methylpyrrolidone) ঢালতে একটি সাধারণ মিক্সিং ট্যাঙ্ক ব্যবহার করুন, ডিজাইন করা কঠিন বিষয়বস্তু অনুযায়ী বাইন্ডার PVDF পাউডার যোগ করুন এবং PVDF আঠা পেতে 4 থেকে 6 ঘন্টা নাড়ুন। PVDF আঠালো একটি নির্দিষ্ট সান্দ্রতা সহ একটি বর্ণহীন এবং স্বচ্ছ তরল, এবং এর কঠিন সামগ্রী প্রয়োজন অনুসারে 5 শতাংশ থেকে 10 শতাংশের মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। প্রস্তুতকৃত আঠালো দ্রবণটিকে সাধারণত ভ্যাকুয়ামাইজ করতে হবে এবং 12 ঘন্টার বেশি সময় ধরে রেখে দিতে হবে যাতে নাড়ার প্রক্রিয়া চলাকালীন উত্পন্ন বুদবুদগুলি দূর করা যায়। তারপর একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ একটি সীলমোহরযুক্ত পাইপলাইনের মাধ্যমে একটি মিটারিং পাম্পের মাধ্যমে স্লারি প্রস্তুতি মিক্সারে সরবরাহ করা হয়। পরিবাহী এজেন্ট এসপি যোগ করুন, এবং একই সময়ে ঘোরানো এবং ঘোরাতে মিক্সার শুরু করুন। বিপ্লবের গতি সেট করা হয়েছে (25±5) r/min, অটোরোটেশন গতি সেট করা হয়েছে (500±50) r/min, এবং NMP স্প্রে সাহায্য করা হয়েছে, যাতে অত্যন্ত হালকা-ঘনত্বের SP সম্পূর্ণরূপে PVDF আঠালোতে মিশ্রিত করা যায়। নাড়ার সময় হল 1 ঘন্টা।

দ্বিতীয়ত, ক্যাথোড ইলেক্ট্রোড সক্রিয় উপাদান যোগ করুন। মূল উপাদান এবং আঠা কার্যকরভাবে এবং সম্পূর্ণরূপে ছড়িয়ে দেওয়া যায় তা নিশ্চিত করার জন্য, এটি সাধারণত ধাপে ধাপে যোগ করা হয়, অর্থাৎ, প্রধান উপাদানের 50 শতাংশ (যেমন NCM বা LFP, ইত্যাদি) প্রথমে যোগ করা হয়। (30±5) r/min বিপ্লব গতি এবং (300±50) r/min ঘূর্ণন গতি সেট করুন, 5 মিনিট নাড়ুন, তারপর সঠিক NMP স্প্রে করতে সহায়তা করার জন্য মূল উপাদানের অবশিষ্ট 50 শতাংশ যোগ করুন। 1.5 ঘন্টার বেশি সময় ধরে উপরের প্যারামিটারগুলি দিয়ে নাড়তে থাকুন। প্রক্রিয়া চলাকালীন, কঠিন-তরল ইন্টারফেসের বড় ভেজা কোণের কারণে প্যাডেলের সাথে লেগে থাকা পাউডারটিকে সম্পূর্ণরূপে অনুপ্রবেশ করা থেকে রোধ করার জন্য প্যাডেলটি স্ক্র্যাপ করুন।

অবশেষে, মিক্সারে অবশিষ্ট সমস্ত NMP দ্রাবক স্প্রে করুন, নাড়ার গতি বাড়ান, ঘূর্ণন গতি হল (35±5) r/min, এবং বিপ্লবের গতি হল (800±50) r/min। 10-30 মিনিট নাড়ার পর, বিপ্লবের গতি বাড়িয়ে (1300±50) r/min করুন এবং স্লারি তৈরি সম্পূর্ণ করতে 1.5 ঘন্টা ধরে নাড়ুন। প্রস্তুত স্লারি ব্যবহারের আগে ভ্যাকুয়াম ডিফোমিং ট্রিটমেন্টের জন্য একটি ট্রান্সফার ট্যাঙ্কে স্থানান্তর করা প্রয়োজন।

আধা-শুষ্ক ইলেকট্রোড প্রস্তুতির প্রক্রিয়া

আধা-শুকনো প্রক্রিয়াটিকে "নেডিং" প্রক্রিয়াও বলা হয়, এবং ডবল প্ল্যানেটারি মিক্সারটি স্লারি তৈরির সরঞ্জাম হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ন্যাডিং বলতে যান্ত্রিক আলোড়ন প্রক্রিয়াকে বোঝায় যাতে সান্দ্র এবং প্লাস্টিক উপাদানগুলিকে সমানভাবে মিশ্রিত করা যায়, যার মধ্যে উপাদানের বিচ্ছুরণ এবং মিশ্রণের দুটি প্রক্রিয়া রয়েছে। এই প্রক্রিয়াটি ভেজা পদ্ধতির মতোই, এবং এটির জন্য প্রথমে PVDF আঠালো প্রস্তুত করা প্রয়োজন, এবং আঠালো প্রস্তুতির পদ্ধতি একই। প্রধান পার্থক্য হল স্লারি প্রস্তুতির প্রক্রিয়া।

প্রথমে, ডাবল প্ল্যানেটারি মিক্সারে সমস্ত ক্যাথোড ইলেক্ট্রোড প্রধান উপকরণ (যেমন NCM বা LFP, ইত্যাদি) এবং পরিবাহী এজেন্ট SP যোগ করুন, শুধুমাত্র বিপ্লবের জন্য সরঞ্জামগুলি চালু করুন, গতি (25±5) r/min এ সেট করুন এবং 30 মিনিটের জন্য পাউডারটি নাড়ুন৷

দ্বিতীয়ত, মূল উপাদানের ভিজানোর প্রভাব অনুসারে, অনুরূপ গিঁট দেওয়া কঠিন বিষয়বস্তু 68 শতাংশ থেকে 72 শতাংশে ডিজাইন এবং নিয়ন্ত্রিত হয়। ডিজাইন করা কঠিন বিষয়বস্তু অনুসারে, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ পিভিডিএফ আঠা এবং উপযুক্ত পরিমাণে দ্রাবক যোগ করুন। সরঞ্জামের ক্ষমতা বিবেচনা করে এবং উচ্চ-লোড অপারেশনের কারণে সরঞ্জামগুলিকে ক্ষতিগ্রস্থ হওয়া থেকে রোধ করা, এটি একটি এক-পদক্ষেপ পূর্ব-নেডিং সম্পাদন করা উপযুক্ত হতে পারে, অর্থাৎ, মোচড়ের প্যাডেলটিকে বিপরীতে সেট করুন, ঘূর্ণনের গতি (10±2) r/min, এবং সময় 15 মিনিট। ট্যাঙ্কে পাউডার এবং আঠার নাড়ার অবস্থার সাথে সরঞ্জামগুলি খাপ খাইয়ে নেওয়ার পরে, এই প্রক্রিয়ার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ধাপে ফিরে যান - গিঁটুন, বিপ্লবের গতি (25±5) r/min এ সেট করুন এবং গোঁটার সময় 1 ঘন্টা করুন৷ এই সময়ে, স্লারি একটি পেস্টের মতো উচ্চ-সান্দ্রতা অ-প্রবাহিত অবস্থা উপস্থাপন করে। তারপরে অবশিষ্ট আঠা এবং উপযুক্ত পরিমাণে NMP দ্রাবক যোগ করুন, ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য মিক্সারটি শুরু করুন, ঘূর্ণন গতি (1200±50) r/min এ সেট করুন, বিপ্লবের গতি অপরিবর্তিত রাখুন এবং 1 ঘন্টার জন্য নাড়ুন।

অবশেষে, স্লারি সূত্র দ্বারা পরিকল্পিত কঠিন বিষয়বস্তু অনুসারে, অবশিষ্ট NMP দ্রাবক যোগ করুন, বিচ্ছুরণের গতি আরও বাড়িয়ে (1350±50) r/min করুন, বিপ্লবের গতি স্থির রাখুন এবং স্লারি প্রস্তুতি সম্পূর্ণ করতে 1 ঘন্টা ধরে নাড়তে থাকুন। ভ্যাকুয়াম ডিফোমিং ট্রিটমেন্টের জন্য স্লারিটিকে একটি ট্রান্সফার ট্যাঙ্কে স্থানান্তর করুন এবং ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী -85 kPa এর বেশি হবে না।

শুষ্ক ইলেক্ট্রোড প্রস্তুতির প্রক্রিয়া

ভেজা ইলেক্ট্রোড বা আধা-শুকনো ইলেক্ট্রোডের সাথে তুলনা করে, এই পদ্ধতিটি পাপিং প্রক্রিয়াটিকে আরও সহজ করে এবং প্রক্রিয়ার সময়কে আরও সংক্ষিপ্ত করে। শুষ্ক ইলেক্ট্রোড আঠা তৈরির প্রক্রিয়াটি বাদ দেয় এবং পাল্প করার আগে পাউডার মেশানোর জন্য বিশুদ্ধ শুষ্ক মিশ্রণ এবং প্রি-স্টিরিং পদ্ধতি ব্যবহার করে। এটি ডাবল প্ল্যানেটারি মিক্সারকে পাপিং সরঞ্জাম হিসাবে গ্রহণ করে।

প্রথমে, ক্যাথোড ইলেক্ট্রোডের মূল উপাদানের 50 শতাংশ (যেমন NCM বা LFP, ইত্যাদি), পরিবাহী এজেন্ট SP, বাইন্ডার PVDF, এবং ক্যাথোড ইলেক্ট্রোডের মূল উপাদানের 50 শতাংশ ক্রমানুসারে মিক্সারে যোগ করুন। খাওয়ানোর সময় বিপ্লবের গতি (5±1) r/min রাখুন। খাওয়ানো শেষ হওয়ার পরে, শুষ্ক মিক্সিং প্রি-মিক্সিং শুরু করুন, বিপরীত গতিতে (7±1) r/মিনিট চালানোর জন্য বিপ্লবের গতি সেট করুন এবং অস্থায়ীভাবে ঘূর্ণন বিচ্ছুরণ বন্ধ করুন। 5 মিনিট পরে, স্বাভাবিক শুষ্ক মিশ্রণে স্যুইচ করুন, বিপ্লবের গতি (13±1) r/min, ঘূর্ণন গতি (400±2) r/min সেট করুন এবং 0.5 ঘন্টার জন্য নাড়ুন৷ এটি নিশ্চিত করা প্রয়োজন যে শুকনো মিশ্রণটি ক্যাথোড ইলেক্ট্রোডের মূল উপাদান, পরিবাহী এজেন্ট SP এবং বাইন্ডার PVDF পাউডারকে সম্পূর্ণরূপে মিশ্রিত করতে পারে, যাতে পরবর্তী ধাপে দ্রাবক যোগ করার পরে চূড়ান্ত স্থিতিশীল স্লারি পেতে অক্ষমতা এড়ানো যায়।

দ্বিতীয়ত, এনএমপি দ্রাবকের সাথে সমানভাবে ছড়িয়ে দেওয়া পাউডার স্প্রে করুন, প্রথম ধাপে এনএমপি দ্রাবক যোগ করুন, সরঞ্জামের ক্ষমতা অনুযায়ী একটি উপযুক্ত কঠিন সামগ্রী ডিজাইন করুন এবং আধা-শুকনো গিঁট দেওয়ার পদক্ষেপের প্রভাব উল্লেখ করুন এবং সাধারণত এটি প্রায় 70 শতাংশ নিয়ন্ত্রণ করুন। পাউডার প্রবেশের ভিজানোর ধাপটি মূলত বিপ্লবের আলোড়নের উপর ভিত্তি করে, এবং বিপ্লবের গতি (15±5) r/min এ সেট করা হয়, (150±2) r/min ঘূর্ণন দ্বারা পরিপূরক, 1.5 ঘন্টার জন্য আলোড়ন। এই সময়ে, স্লারি উচ্চ সান্দ্রতা সহ একটি পুরু তরল অবস্থায় থাকে। অবশিষ্ট NMP দ্রাবক যোগ করুন, পাতলা করুন এবং 10-15 মিনিটের জন্য নাড়ুন। বিপ্লবের গতি অপরিবর্তিত থাকে এবং ঘূর্ণন গতি (500±5) r/min পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। প্রয়োজনে, এই ধাপে NMP স্প্রে করার আগে পরিবাহী আঠালো কার্বন ন্যানোটিউব (CNTs) যোগ করা যেতে পারে।

অবশেষে, উচ্চ-গতির বিচ্ছুরণ সান্দ্রতা হ্রাস ধাপে প্রবেশ করুন। বিপ্লবের গতি (15±5) r/min অপরিবর্তিত রাখুন এবং ঘূর্ণন গতি (1200±50) r/min এ বৃদ্ধি করুন। 2 ঘন্টা নাড়ার পরে, গতি কমিয়ে দিন এবং ধীরে ধীরে নাড়ুন (বিপ্লব গতি (10±1) r/min, ঘূর্ণন গতি (200±5) r/min) ঠান্ডা করতে এবং স্লারি প্রস্তুতি সম্পূর্ণ করুন।

দ্রাবক অনুপ্রবেশ ইলেক্ট্রোড প্রস্তুতি প্রক্রিয়া

শুষ্ক এবং ভেজা প্রক্রিয়া একত্রিত করে, স্লারি "আঠা ছাড়া ভিজা প্রক্রিয়া" পদ্ধতিতে প্রস্তুত করা হয়। এটি প্রক্রিয়া সরলীকরণ বা প্রক্রিয়া সময়ের দৃষ্টিকোণ থেকে বিবেচনা করা হোক না কেন, এর সুস্পষ্ট সুবিধা রয়েছে। চূড়ান্ত স্লারির স্থায়িত্ব বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ।

প্রথমত, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ NMP দ্রাবক, ক্যাথোড ইলেক্ট্রোডের মূল উপাদানের 50 শতাংশ (যেমন NCM বা LFP), পরিবাহী এজেন্ট SP, এবং ক্যাথোড ইলেক্ট্রোডের মূল উপাদানের 50 শতাংশ ক্রমানুসারে 70 শতাংশের কঠিন বিষয়বস্তু অনুসারে ডবল প্ল্যানেটারি মিক্সারে যোগ করা হয়। প্রয়োজনে পরিবাহী আঠালো CNT যোগ করুন। খাওয়ানোর প্রক্রিয়া চলাকালীন, বিপ্লবের গতি (5±2) r/min এ বজায় রাখা হয়েছিল। খাওয়ানো শেষ হওয়ার পরে, বিপ্লবের গতি ধীরে ধীরে (15±2) r/min-এ বাড়ানো হয়েছিল এবং 5 মিনিটের জন্য প্রাক-আলোড়ন চালানো হয়েছিল।

দ্বিতীয়ত, সরাসরি উচ্চ-গতির বিচ্ছুরণ ধাপে প্রবেশ করুন, বিপ্লবের গতি হল (25±5) r/min, বিচ্ছুরণের গতি হল (1350±50) r/min, 1.5 ঘন্টা ধরে নাড়ুন, এবং ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী -80 kPa-এর বেশি না রাখুন৷

অবশেষে, PVDF পাউডার রাখুন, স্প্রে করুন এবং অবশিষ্ট NMP দ্রাবক যোগ করুন, এবং প্রয়োজন হলে, পরিবাহী আঠালো CNT যোগ করুন। বিপ্লবের গতি স্থির রাখুন, এবং প্রথমে 5-10 মিনিট নাড়াতে 900 r/min এর ঘূর্ণন গতি ব্যবহার করুন। সমাপ্তির পরে, উচ্চ-গতির বিচ্ছুরণের দ্বিতীয় ধাপে প্রবেশ করুন, ঘূর্ণন গতি বাড়িয়ে (1350±50) r/min করুন, এবং বিচ্ছুরণের 2 ঘন্টা পরে স্লারি প্রস্তুতি সম্পূর্ণ করুন৷