为什么要在锂钛酸锂 (Li4Ti5O12) 上使用实验室液压机？实现钛酸锂电极的精度和性能

精确的多吨级压力是必需的，以优化锂钛酸锂 (Li4Ti5O12) 电极的内部微观结构并确保其物理均匀性。实验室液压机具有双重目的：它压实涂层以最小化电阻，并利用精密模具冲压出几何形状一致、无缺陷的圆盘以供组装。

核心要点 仅仅涂覆材料是不够的；您必须对其进行致密化，以创建有效的电子通路。液压机通过最大化颗粒接触并确保可靠实验数据所需的机械精度，将松散、多孔的涂层转化为高性能电极。

优化电化学性能

液压机的主要功能是改变电极材料的微观排列。

原始涂覆的电极片由松散连接的颗粒组成。施加多吨级压力（例如 5 吨）会将这些活性材料颗粒紧密地物理接触在一起。

这种压实会创建一个连续的导电网络。通过桥接颗粒之间的间隙，您可以显著降低接触电阻，从而使电子在充电和放电循环期间自由移动。

压力对于电极层与金属箔（集流体）之间的界面至关重要。

高力压缩会增加粘合力，确保材料牢固地粘附在基材上。这可以防止活性材料在长期循环或电解液渗透的应力下脱落或分层。

电极性能依赖于密度之间的微妙平衡。

压缩会减少多余的空隙空间以优化内部孔隙率。这会创建一个足够致密的结构以传导电流，但又足够多孔以促进高锂离子传输速率和电化学反应活性。

除了电化学优化之外，压机还用于将电极物理成形为可用形状。

配备精密模具的实验室压机将电极片冲压成具有精确直径（例如 10 毫米或 1.2 厘米）的圆盘。

这种均匀性确保阴极能够完美地安装在标准电池盒中，例如 CR2032 纽扣电池。它与隔膜保持恒定的接触面积，这对于可重复性和减少实验误差至关重要。

手动切割通常会导致边缘粗糙。带有精密模具的液压机可创建干净、无毛刺的边缘。

消除毛刺是一项关键的安全措施。电极边缘的金属突起可能会刺穿隔膜，导致内部短路，从而损坏测试电池或造成安全隐患。

虽然压力是必需的，但必须仔细校准。压力越大并不总是越好。

如果压力过高，您可能会压碎活性材料颗粒或完全闭合孔隙。

零孔隙率会阻止液体电解液渗透到电极中。没有电解液的进入，锂离子就无法到达活性材料，这会有效地使电极的一部分失效。

压力不足会导致电极过于多孔且机械强度不足。

这会导致由于颗粒接触不良而产生高内阻。此外，松散的材料很可能在电池组装或操作过程中脱落，导致容量快速下降。

为了最大限度地提高锂钛酸锂电极的制造效果，请根据您的具体目标调整您的方法。

成功在于找到“压力最佳点”，在此点上，电导率最大化，同时保持电解液的可及性。

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Lingping Kong, Jennifer L. M. Rupp. Unveiling Coexisting Battery‐Type and Pseudocapacitive Intercalation Mechanisms in Lithium Titanate. DOI: 10.1002/aenm.202503080

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .