通过实验室压机施加二次压力的过程是将干燥的涂层浆料转化为结构稳固的电极的基本步骤。虽然初始干燥阶段会去除溶剂，但正是通过施加 10 MPa 等压力进行机械压实，才将活性材料与镍泡沫集流体紧密地物理接触。
核心要点：仅干燥会使电极涂层多孔且粘附松散；实验室压机将这些材料压实，以最大限度地降低电阻并将其机械固定在集流体上。这种压实是电极能否承受反复充放电的物理应力的决定性因素。
电极压实机制
增强物理粘合
浆料——由活性粉末、乙炔黑和粘合剂组成——干燥后，会附着在镍泡沫的表面。
实验室压机施加显著的力，通常约为10 MPa，以压缩该层。这种压力提高了机械粘合力，确保活性材料不仅仅是附着在泡沫上，而是与其物理地集成在一起。
降低接触电阻
活性材料与集流体之间的界面接触松散会产生高电阻。
通过压实电极，可以显著降低界面接触电阻。这种紧密的接触确保了活性材料（如高熵钙钛矿粉末）与导电镍骨架之间的高效电子传输。
确保长期耐用性
防止材料脱落
电极在运行过程中会承受显著的应力。
如果没有实验室压机提供的压实，活性材料很容易从镍泡沫上脱落或分离。压制可以将材料固定到位，在数千次充放电循环中保持结构稳定性。
承受高电流密度
测试电池或超级电容器材料通常涉及严苛的条件，例如10 A/g的电流密度。
未压实的电极由于粘附力弱和电阻高，在这种条件下通常会失效。二次压力会硬化电极结构，使其能够承受这些高应力测试环境而不会降解。
不足压力的风险
牺牲循环寿命
电极制造中的主要权衡通常是在孔隙率和粘附力之间。
然而，跳过压制阶段会导致“蓬松”的电极结构。虽然多孔，但它缺乏保持在一起的完整性，导致循环寿命急剧缩短，因为材料在使用过程中会物理分解。
不准确的性能数据
如果未通过压制将接触电阻降至最低，您的测试数据将会产生偏差。
设备将表现出较差的性能指标，这些指标反映了不良连接，而不是活性材料的真实潜力。如果结构基础薄弱，您将无法准确评估浆料的内在特性。
为您的目标做出正确选择
为了最大限度地利用您的实验室压机在此过程中的作用：
- 如果您的主要关注点是电气效率：确保压力足够（例如 10 MPa），以最大限度地降低接触电阻，从而能够进行准确的阻抗和电导率测量。
- 如果您的主要关注点是结构寿命：优先考虑此压制步骤，以防止材料脱落，这对于在数千次循环中证明稳定性至关重要。
适当的机械压实是连接原始化学涂层和可行、耐用电子元件的桥梁。
总结表：
| 特征 | 实验室压制的影响 | 对电极制造的好处 |
|---|---|---|
| 物理粘合 | 将活性材料集成到镍泡沫中 | 防止材料脱落和分离 |
| 接触电阻 | 压实界面层 | 降低电阻以实现高效电子传输 |
| 结构密度 | 硬化电极结构 | 承受高电流密度（例如 10 A/g） |
| 数据准确性 | 最大限度地减少连接干扰 | 反映材料真实的电化学性能 |
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参考文献
- B. H. Mok, Changan Tian. Enhanced Rate Capability in B-Site High-Entropy Perovskite Oxide Ceramics: The Case of La(Co0.2Cr0.2Ni0.2Ga0.2Ge0.2)O3. DOI: 10.3390/ma18173966
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
