Ανάλυση επιβραδυντικών φλόγας και συστάσεις για επιστρώσεις διαχωριστή μπαταριών

Ανάλυση επιβραδυντικών φλόγας και συστάσεις για επιστρώσεις διαχωριστή μπαταριών

Ο πελάτης παράγει διαχωριστές μπαταριών και η επιφάνεια του διαχωριστή μπορεί να επικαλυφθεί με ένα στρώμα, συνήθως αλουμίνας (Al₂O₃) με μια μικρή ποσότητα συνδετικού υλικού. Τώρα αναζητούν εναλλακτικά επιβραδυντικά φλόγας για να αντικαταστήσουν την αλουμίνα, με τις ακόλουθες απαιτήσεις:

• Αποτελεσματική επιβράδυνση φλόγας στους 140°C(π.χ., αποσυντίθεται για την απελευθέρωση αδρανών αερίων).
• Ηλεκτροχημική σταθερότητακαι συμβατότητα με τα εξαρτήματα της μπαταρίας.

Συνιστώμενα επιβραδυντικά φλόγας και ανάλυση

1. Συνεργιστικά επιβραδυντικά φλόγας φωσφόρου-αζώτου (π.χ. τροποποιημένο πολυφωσφορικό αμμώνιο (APP) + μελαμίνη)

Μηχανισμός:

• Η πηγή οξέος (APP) και η πηγή αερίου (μελαμίνη) συνεργούν για να απελευθερώσουν NH₃ και N₂, αραιώνοντας το οξυγόνο και σχηματίζοντας ένα στρώμα άνθρακα για να μπλοκάρει τις φλόγες.
  Φόντα:
• Η συνέργεια φωσφόρου-αζώτου μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία αποσύνθεσης (ρυθμιζόμενη στους ~140°C μέσω νανοδιαμόρφωσης ή μορφοποίησης).
• Το N₂ είναι αδρανές αέριο. Η επίδραση της NH₃ στον ηλεκτρολύτη (LiPF₆) χρειάζεται αξιολόγηση.
  Σκέψεις:
• Επαληθεύστε τη σταθερότητα της APP σε ηλεκτρολύτες (αποφύγετε την υδρόλυση σε φωσφορικό οξύ και NH₃). Η επικάλυψη με πυρίτιο μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα.
• Απαιτούνται δοκιμές ηλεκτροχημικής συμβατότητας (π.χ. κυκλική βολταμετρία).

2. Επιβραδυντικά φλόγας με βάση το άζωτο (π.χ. συστήματα αζωτούχων ενώσεων)

Υποψήφιος:Αζωδικαρβοναμίδιο (ADCA) με ενεργοποιητές (π.χ., ZnO).
Μηχανισμός:

• Η θερμοκρασία αποσύνθεσης μπορεί να ρυθμιστεί στους 140–150°C, απελευθερώνοντας N₂ και CO₂.
  Φόντα:
• Το N₂ είναι ένα ιδανικό αδρανές αέριο, ακίνδυνο για τις μπαταρίες.
  Σκέψεις:
• Παραπροϊόντα ελέγχου (π.χ. CO, NH₃).
• Η μικροενθυλάκωση μπορεί να ρυθμίσει με ακρίβεια τη θερμοκρασία αποσύνθεσης.

3. Συστήματα Θερμικής Αντίδρασης Ανθρακικού/Οξέος (π.χ., Μικροενθυλακωμένο NaHCO₃ + Πηγή Οξέος)

Μηχανισμός:

• Οι μικροκάψουλες σπάνε στους 140°C, πυροδοτώντας μια αντίδραση μεταξύ NaHCO₃ και οργανικού οξέος (π.χ. κιτρικού οξέος) για την απελευθέρωση CO₂.
  Φόντα:
• Το CO₂ είναι αδρανές και ασφαλές· η θερμοκρασία αντίδρασης είναι ελεγχόμενη.
  Σκέψεις:
• Τα ιόντα νατρίου ενδέχεται να επηρεάσουν τη μεταφορά Li⁺. Λάβετε υπόψη τα άλατα λιθίου (π.χ., LiHCO₃) ή την ακινητοποίηση Na⁺ στην επικάλυψη.
• Βελτιστοποιήστε την ενθυλάκωση για σταθερότητα σε θερμοκρασία δωματίου.

Άλλες πιθανές επιλογές

• Μεταλλο-οργανικά πλαίσια (MOFs):π.χ., το ZIF-8 αποσυντίθεται σε υψηλές θερμοκρασίες απελευθερώνοντας αέριο· ελέγξτε για MOF με αντίστοιχες θερμοκρασίες αποσύνθεσης.
• Φωσφορικό ζιρκόνιο (ZrP):Σχηματίζει ένα στρώμα φραγμού κατά τη θερμική αποσύνθεση, αλλά μπορεί να απαιτεί νανοδιαστασιολόγηση για τη μείωση της θερμοκρασίας αποσύνθεσης.

Πειραματικές συστάσεις

1. Θερμοβαρυμετρική Ανάλυση (TGA):Προσδιορίστε τη θερμοκρασία αποσύνθεσης και τις ιδιότητες απελευθέρωσης αερίου.
2. Ηλεκτροχημικές δοκιμές:Αξιολογήστε την επίδραση στην ιοντική αγωγιμότητα, την εμπέδηση διεπιφάνειας και την απόδοση κυκλικής κίνησης.
3. Δοκιμή επιβράδυνσης φλόγας:π.χ., δοκιμή κατακόρυφης καύσης, μέτρηση θερμικής συρρίκνωσης (στους 140°C).

Σύναψη

Οτροποποιημένο συνεργιστικό επιβραδυντικό φλόγας φωσφόρου-αζώτου (π.χ., επικαλυμμένο APP + μελαμίνη)συνιστάται πρώτα λόγω της ισορροπημένης επιβράδυνσης φλόγας και της ρυθμιζόμενης θερμοκρασίας αποσύνθεσης. Εάν πρέπει να αποφευχθεί η NH₃,συστήματα αζω-ενώσεωνήμικροενθυλακωμένα συστήματα απελευθέρωσης CO₂αποτελούν βιώσιμες εναλλακτικές λύσεις. Συνιστάται μια σταδιακή πειραματική επικύρωση για να διασφαλιστεί η ηλεκτροχημική σταθερότητα και η σκοπιμότητα της διεργασίας.

Let me know if you’d like any refinements! Contact by email: lucy@taifeng-fr.com