利用BeNano界達電位分析儀改良鋰電池電極漿料製程
鋰電池電極的製造流程涉及電極活性材料、黏著劑、添加劑、溶劑的混合，最後形成漿料，以塗佈在電極金屬基材上，最後經過乾燥處理去除溶劑後，對金屬基材施壓塑型，成為最終的電池電極。
調配電極漿料的製程繁複，漿料必須在一定的黏度範圍內，長時間保持穩定性，若是在漿料的製作過程中，漿料中的物質發生沈降，或失去黏性，都會讓後期的塗佈、烘烤製程產生困難，甚至整批電極出現品質問題。因此，在前段製程階段，需要對漿料的品質進行嚴格控管，具備高度自動化、高效能的「BeNano奈米粒徑及界面電位測試儀」便是製程品管的最佳利器。
鋰電池電極漿料製程
NMP（n-甲基吡咯烷酮），是鋰電池電極漿料製程中，常用的分散劑。在前段配料階段，NMP主要作爲PVDF(聚偏二氟乙烯)的溶劑，讓漿料內的物質能夠均勻分散，在一定黏度範圍保持穩定。之後在漿料塗佈階段，NMP可作爲載體，輔助漿料能夠均勻地塗敷在基材上。最後在塗佈烘烤階段，NMP則是承擔造孔功能，在NMP揮發之後，會在塗層產生均勻的多孔微電極結構。
界達電位量測與漿料穩定度
「BeNano奈米粒徑及界面電位測試儀」是全球知名，丹東百特儀器公司所設計製造的產品，可用來分析材料的奈米粒度與界達電位 (Zeta Potential)。這台儀器採用電泳光散射技術(Electrophoretic Light Scattering, ELS)，在測量前，對樣品施加一個電場，讓樣品中的帶電微粒進行電泳運動，隨後以雷射光照射在樣品溶液上，檢測雷射散射光的頻率信號，便能獲得顆粒的運動速度，透過亨利方程式(Henry's Equation)，導出電泳的遷移率，進而獲得界達電位。
在製程階段，我們可以藉由界達電位的量測，得知電極漿料的穩定程度，一旦界達電位過低，電池漿料中的物質，容易團聚而發生沈降狀況，不利於後段塗佈烘烤製程，造成品質問題。
電極漿料的界達電位實測
以下是我們用BeNano測試儀，實測電極漿料的Zeta電位，實測中，我們準備四個電極漿料，分別溶解分散在NMP溶劑中。因為有機相NMP的介電常數較低，所以在這個測試中 ，我們採用插入式電極來進行測量。每個樣品重複測試6次，以得到平均值和標準偏差，從而了解儀器的性能。
實測數據：
| Sample | Zeta Potential (mV) | STDEV (mV) |
| 1# | -53.43 | 3.48 |
| 2# | -51.84 | 1.97 |
| 3# | -50.32 | 2.46 |
| 4# | -48.53 | 3.44 |
我們可以從數據中，明顯看到BeNano測試儀的測量性能，每個樣品6次重複測試的一致姓高，數值的再現性良好。從數值結果可以了解，所有樣品的Zeta電位均爲負值，這說明電極材料分散在NMP中攜帶負電。四個樣品的Zeta電位幅值，都在50mV附近。較高的Zeta電位說明樣品的穩定性較高，其中樣品#4的Zeta電位偏低，需要更深入分析原因所在。
若您想進一步了解「BeNano奈米粒徑及界面電位測試儀」的優越性能，歡迎聯絡勢動科技，我們將有專人為您服務。