Jian Zhang, Wu Xu, * Xiaohong Li y Wei Liuz

Película delgada de PTFE recubierta sobre el sustrato de metal poroso hoja.— En la tercera etapa de nuestro desarrollo de membranas, el PTFE las membranas se recubrieron sobre los sustratos metálicos mediante recubrimiento por rotación con resina de fluoropolímero DuPont PTFE TE-3859. La resina es un coloide hidrófobo cargado negativamente que contiene aproximadamente un 60% en peso total de 0,05– Partículas de PTFE de 0,5 m suspendidas en agua. Contiene aproximadamente un 6% en peso de PTFE de un agente humectante y estabilizador no iónico. El pH nominal de la suspensión de resina es 10. La resina se diluyó dos veces con agua para preparar una suspensión de PTFE con una carga sólida del 30% en peso. La suspensión se sonicó y desgasificó antes de usarse para recubrimiento por rotación. El sustrato metálico se mantuvo en una cinta magnética para el proceso de recubrimiento. El recubrimiento por rotación se realizó dos veces usando un recubridor por rotación de Laurell WS-400B-6NPP-LITE con una velocidad de rotación de 3000 rpm. Después del recubrimiento por rotación, el sustrato metálico se secó a 130ºC.° C durante 5 minutos seguido de un tratamiento térmico en un mini tubo horno a varias temperaturas durante 10 min para obtener diferentes texturas del revestimiento de PTFE. La rampa para calentar fue de 10° C / min y se calentó en N2. A continuación, se sacó el sustrato revestido con PTFE directamente del horno y se enfrió al aire ambiente.

Li– conjunto de celda de moneda de aire.— Se adquirieron kits de pilas de monedas del tipo 2325 del Consejo Nacional de Investigación de Canadá, CNRC, y las bandejas de las celdas se perforaron a máquina con 19 orificios de 1,0 mm distribuidos uniformemente en las bandejas de las celdas para que pasara el aire. Los discos de electrodos se conectaron a las bandejas de celda de moneda soldando por puntos la lengüeta de Ni en las bandejas perforadas, y se secaron a alrededor de 80ºC.° C al vacío durante la noche, y luego se almacena dentro de un caja de guantes de vacío lleno argón purificado, en el que los contenidos de humedad y O2 son, respectivamente, inferiores a 1 ppm. La membrana de O2 se colocó entre la bandeja de la celda perforada y el disco del electrodo de aire del que se desprendió la membrana de difusión de PTFE Gore originalmente laminada. Para fines de comparación, la membrana Gore PTFE se mantuvo en la superficie del electrodo de aire cuando no se utilizó la membrana preparada en este trabajo. Después de que se realizó el ensamblaje de cara al aire del electrodo de aire, se colocó un trozo de separador de 1,91 cm de diámetro, papel de filtro de microfibra de vidrio Whatman GF / D en el otro lado del electrodo de aire, y una cantidad apropiada de electrolito 1,0 M de bistrifluorometanosulfonilimida de litio en carbonato de etileno y Se añadió carbonato de propileno a una relación de peso de 1: 1 al PP PE S eparador. El separador PP PE se compró a Xiamen TMAX Battery Equipments Limited. Luego, una pieza de disco de litio de 1,59 cm de diámetro y 0,50 mm de espesor, un espaciador de acero inoxidable de 0,86 mm de espesor de CNRC, y una tapa de celda con una junta de polipropileno se empaquetaron en secuencia. Finalmente, todo el conjunto se rizó con un crimpadora de celda de moneda comprado de Equipo de batería Xiamen TMAX Limited . La estructura esquemática de las pilas de botón ensambladas se muestra en la Fig.3.

Prueba celular.—Li– Las pilas de moneda de aire se probaron en aire ambiente con 20– 30% RH o en una caja seca llena de aire seco al 1% RH y conectada a un probador de batería se compró a Xiamen TMAX Battery Equipment Limited. Las celdas se expusieron al aire del ambiente de prueba durante 30 min y luego se probaron descargándolas a una corriente constante de 0.05 mA / cm2 a 2.0 V. Las baterías con la membrana de PTFE Gore originalmente laminada se probaron en aire ambiente y ambiente de aire seco para comparar.