En tant que support qui conduit les électrons et transporte les matériaux actifs à l'intérieur d'une batterie lithium-ion, le collecteur de courant joue un rôle important dans les performances finales de la cellule de batterie. La feuille d'aluminium est le collecteur de courant de cathode le plus couramment utilisé. Afin d'améliorer le taux, le cycle et la durée de vie de l'électrode, certains revêtements conducteurs sont appliqués sur la surface de la feuille d'aluminium, ce qui peut améliorer efficacement la résistance de contact de l'interface entre le collecteur de courant et les particules actives, et améliorer la relation entre le matériau actif et le collecteur de courant. La force de liaison réduit le problème de décollement des particules actives pendant le cyclage de l'électrode. Le revêtement de la feuille d'aluminium revêtue de carbone comprend généralement du noir de carbone conducteur, du graphène, des nanotubes de carbone, etc. La formule de la couche de revêtement en carbone, l'épaisseur du revêtement, l'uniformité du revêtement, etc. affecteront également l'effet d'apprêt.
Cet article utilise la méthode de test de résistance des pièces polaires pour comparer les différences de résistance des feuilles d'aluminium revêtues de carbone avec différentes formules et différentes épaisseurs de revêtement, et analyser l'uniformité des pièces polaires sous-revêtues.
En bref, l’ajout d’une couche intermédiaire efficace entre le matériau actif et le collecteur de courant métallique améliore non seulement la résistance de contact de l’interface, mais présente également les avantages synergétiques potentiels suivants :
(1) La couche conductrice chimiquement et électrochimiquement stable peut servir de barrière de diffusion efficace pour empêcher la diffusion de l'oxygène produit en raison de réactions secondaires lors de la décomposition de l'électrolyte et/ou des réactions d'intercalation des ions lithium, empêchant efficacement la formation à la surface des collecteurs de courant métalliques. couche d'oxyde, empêchant ainsi la dégradation ;
(2) La couche conductrice de formule raisonnable présente une bonne conductivité et peut former une grande surface de contact. La résistance d'interface entre le collecteur de courant et le revêtement actif est faible, ce qui favorise le processus de transfert de charge rapide ;
(3) La flexibilité et la protection mécanique de la couche conductrice peuvent améliorer l'adhérence de l'interface physique, minimisant ainsi les problèmes liés à la perte progressive de la zone de contact causée par la contrainte générée à l'interface lors de réactions cycliques à long terme. En concevant et en développant des revêtements conducteurs uniques, des expériences ont prouvé que les couches d'interface conductrices peuvent améliorer considérablement les propriétés électrochimiques, telles que la capacité réversible spécifique, la rétention de capacité, les performances de débit, etc.
