TA儀器的阻抗-流變聯(lián)用技術(shù)是通過給樣品施加一定頻率的剪切力和對應(yīng)頻率的交流電，測試樣品的流動曲線、黏彈性，以評估漿料的流動性，確保涂布的均勻性。但不同于傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)流變儀在鋰電漿料的使用，阻抗-流變可以同步評估漿料在對應(yīng)剪切速率下的阻抗信息，得到漿料阻抗隨剪切力變化的數(shù)據(jù)，從而分析樣品導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、活性物質(zhì)分散均勻性。

此次我們分享兩個測試示例，揭示不同配方和工藝對漿料導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)/活性物質(zhì)分散均勻性的影響。

測試案例1

不同工藝對不同固含量漿料

導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響

正極漿料配比信息：

NMC:PVDF:CB = 90:5:5        NMP solvent

小結(jié)：通過TA儀器的阻抗-流變測試顯示，行星攪拌器對NMC:PVDF:CB = 90:5:5配比的漿料攪拌效果更佳，尤其在高固含量的漿料中，優(yōu)勢更加明顯。

測試案例2

不同碳納米管CNT含量對漿料

導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的影響

碳納米管的特殊的結(jié)構(gòu)和高導(dǎo)電性可以實現(xiàn)少量添即可改善電池充放電效率和循環(huán)壽命。此次以不同含量的CNT添加劑制備漿料的測試對比，研究CNT含量對漿料導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。

樣品信息：分別以2%wt和4%wt碳納米管添加量所制備的正極漿料

4%wt碳納米管漿料表現(xiàn)出較高的黏度(相較2%wt碳納米管漿料)，這與預(yù)期相符(圖2-1)

進(jìn)一步通過不同剪切速率下的阻抗信息顯示，在高剪切條件下，兩種漿料的電阻均顯著增加，表明導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)發(fā)生崩塌。同時我們發(fā)現(xiàn)2%wt碳納米管漿料的奈奎斯特圖在高速剪切后恢復(fù)，與初始狀態(tài)低剪切的阻抗一致，表明2%wt碳納米管漿料的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)在高速剪切后恢復(fù)。相比之下，4%wt碳納米管漿料在高速剪切后，阻抗明顯降低，說明4%wt的漿料導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了重新排列。

通過阻抗-流變測試結(jié)果顯示，在涂布過程中，2%碳納米管漿料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在經(jīng)歷高速剪切后可以恢復(fù)，也進(jìn)一步說明此漿料混合攪拌已達(dá)到均勻。4%碳納米管漿料的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在經(jīng)歷高剪切后會發(fā)生重構(gòu)，這表明該漿料可能存在攪拌不充分或碳納米管添加過量的問題。

創(chuàng)新的Rheo-IS流變-阻抗譜采用專有的無摩擦設(shè)計，無需接觸上板即可同時準(zhǔn)確測量流變性能和阻抗信息，且不損耗扭矩。穩(wěn)定的高頻阻抗測量可進(jìn)入炭黑導(dǎo)電網(wǎng)，且無需液態(tài)電解質(zhì)進(jìn)行電接觸。通過帕爾貼設(shè)計，實現(xiàn)精確的溫度控制和5分鐘以內(nèi)的快速更換安裝， 顯著提升了Discovery HR系列混合流變儀的多功能性和易用性。