جمع کننده جریان به عنوان حاملی که الکترون ها را هدایت می کند و مواد فعال را درون باتری لیتیوم یونی حمل می کند، نقش مهمی در عملکرد نهایی سلول باتری ایفا می کند. فویل آلومینیومی رایج ترین جمع کننده جریان کاتدی است. به منظور بهبود سرعت، چرخه و عمر الکترود، برخی از پوششهای رسانا بر روی سطح فویل آلومینیومی پوشانده میشوند که میتواند به طور موثر مقاومت تماس رابط بین کلکتور جریان و ذرات فعال را بهبود بخشد و رابطه بین را بهبود بخشد. مواد فعال و جمع کننده فعلی. استحکام پیوند مشکل لایه برداری ذرات فعال در طول چرخه الکترود را کاهش می دهد. پوشش فویل آلومینیومی با روکش کربن به طور کلی شامل کربن سیاه رسانا، گرافن، نانولوله های کربنی و غیره است. فرمول لایه پوشش کربنی، ضخامت پوشش، یکنواختی پوشش و غیره نیز بر اثر پرایمر تأثیر خواهد گذاشت.
این مقاله از روش تست مقاومت قطعه قطبی برای مقایسه تفاوت مقاومت فویلهای آلومینیومی با روکش کربن با فرمولهای مختلف و ضخامتهای پوشش متفاوت و تجزیه و تحلیل یکنواختی قطعات قطب تحت پوشش استفاده میکند.
به طور خلاصه، افزودن یک لایه میانی مؤثر بین ماده فعال و کلکتور جریان فلزی، نه تنها مقاومت تماس رابط را بهبود می بخشد، بلکه دارای مزایای هم افزایی بالقوه زیر است:
(1) لایه رسانای پایدار از نظر شیمیایی و الکتروشیمیایی می تواند به عنوان یک مانع انتشار موثر برای جلوگیری از انتشار اکسیژن تولید شده به دلیل واکنش های جانبی در طول تجزیه الکترولیت و/یا واکنش های بین یون لیتیوم عمل کند و به طور موثر از تشکیل بر روی سطح کلکتورهای جریان فلزی جلوگیری کند. . لایه اکسید، بنابراین از تخریب جلوگیری می کند.
(2) لایه رسانا با فرمول معقول رسانایی خوبی دارد و می تواند سطح تماس زیادی را تشکیل دهد. مقاومت رابط بین کلکتور جریان و پوشش فعال کم است، که منجر به فرآیند انتقال سریع شارژ می شود.
(3) انعطاف پذیری و بافر مکانیکی لایه رسانا می تواند چسبندگی سطح مشترک فیزیکی را افزایش دهد، در نتیجه مشکلات مربوط به از دست دادن تدریجی سطح تماس ناشی از تنش ایجاد شده در سطح مشترک در طول واکنش های چرخه ای طولانی مدت را به حداقل می رساند. با طراحی و توسعه پوششهای رسانا منحصر به فرد، آزمایشها ثابت کردهاند که لایههای رابط رسانا میتوانند به طور قابلتوجهی خواص الکتروشیمیایی، مانند ظرفیت خاص برگشتپذیر، حفظ ظرفیت، عملکرد سرعت و غیره را بهبود بخشند.
