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[求助] 同一種材料用PTFE和PVDF兩種不同粘結(jié)劑對電容性能影響真的很大嗎？已有3人參與

最近在做活性炭材料超級電容器，目前只測了水系的性能。具體配料及測試條件如下：
1. 活性炭：炭黑：PTFE=8：1：1，集流體用的泡沫鎳，是將漿料碾壓成薄片后壓在泡沫鎳上做成的電極片，電解質(zhì)溶液用6M KOH，參比用的Hg/HgO,對電極用鉑片。
2. 活性炭：炭黑：PVDF=8：1：1，集流體用的泡沫鎳，是將漿料直接涂在泡沫鎳上做成的電極片，電解質(zhì)溶液用6M KOH，參比用的Hg/HgO,對電極用鉑片。

測試結(jié)果如下，現(xiàn)在問題是：
1. 用PVDF作粘結(jié)劑時測出來的比容量只有用PTFE測試出來容量的一般，從下面的圖中也可以看出充放電時間有明顯差異。
2. 用PTFE做粘結(jié)劑時IR降很明顯，下面兩圖都是在0.5A/g的電流密度下測試的，PTFE的IR降都快0.2V了，如果電流密度增大到2A/g根本就慘不忍睹，但用PTFE作粘結(jié)劑時就不存在這種情況，電流密度到5A/g時IR降都很小。
3. EIS測試結(jié)果也有明顯差異。
按理說應(yīng)該是活性材料的性能占主導(dǎo)作用，但是現(xiàn)在似乎粘結(jié)劑對結(jié)果造成的影響太大了。不知道該怎么分析這種差異呢？哪個測試結(jié)果比較可信？

PTFE粘結(jié)劑測試結(jié)果.jpg

同一種材料用PTFE和PVDF兩種不同粘結(jié)劑對電容性能影響真的很大嗎？-1

PVDF測試結(jié)果.png

同一種材料用PTFE和PVDF兩種不同粘結(jié)劑對電容性能影響真的很大嗎？-2

PTFE-EIS.jpg

同一種材料用PTFE和PVDF兩種不同粘結(jié)劑對電容性能影響真的很大嗎？-3

PVDF-EIS.png

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1樓 2014-08-14 09:04:50

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happy308: 金幣+10, ★★★很有幫助, 謝謝幫助~ 2014-08-18 07:29:23

粘結(jié)劑是有一定影響的！PTFE即聚四氟乙烯是油性的，不會溶解在溶劑中，一般是乳液狀態(tài)，其成分比較復(fù)雜，使用PTFE有利于電性能，通常是實驗室用來做模擬電池的，正常生產(chǎn)都是用PVDF，粘結(jié)效果好，分散好，但缺點是價格昂貴、怕水、味道大并且有毒！在排除人為因素影響后，PTFE性能好也屬正常

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2樓2014-08-14 09:24:19

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14樓: Originally posted by 天空云見 at 2014-08-15 15:00:29
LZ= =。。你是哪個學(xué)校的= =？？怎么和咱的畢設(shè)題目一樣。。

o(╯□╰)o，做這個的人大把大把，你是碩士還是本科？

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16樓2014-08-15 17:28:44

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2樓: Originally posted by MyTavel at 2014-08-14 09:24:19
粘結(jié)劑是有一定影響的！PTFE即聚四氟乙烯是油性的，不會溶解在溶劑中，一般是乳液狀態(tài)，其成分比較復(fù)雜，使用PTFE有利于電性能，通常是實驗室用來做模擬電池的，正常生產(chǎn)都是用PVDF，粘結(jié)效果好，分散好，但缺點是 ...

謝謝您的幫助！但是關(guān)鍵是用PTFE除了容量高點，其他的性能都慘不忍睹呀，IR降太大，而且從EIS曲線來看內(nèi)阻也不是一般的大，用PVDF反倒不存在這種情況。PTFE有利于電性能的意思是有利于導(dǎo)電還是？

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3樓2014-08-14 09:29:37

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【答案】應(yīng)助回帖

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3樓: Originally posted by happy308 at 2014-08-14 09:29:37
謝謝您的幫助！但是關(guān)鍵是用PTFE除了容量高點，其他的性能都慘不忍睹呀，IR降太大，而且從EIS曲線來看內(nèi)阻也不是一般的大，用PVDF反倒不存在這種情況。PTFE有利于電性能的意思是有利于導(dǎo)電還是？...

PTFE乳液纖維化形成的網(wǎng)絡(luò)可以非常好的容納活性物質(zhì) ，可能是結(jié)構(gòu)的原因而容量大，而其他的性能PVDF好些

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4樓2014-08-14 09:43:43

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4樓: Originally posted by MyTavel at 2014-08-14 09:43:43
PTFE乳液纖維化形成的網(wǎng)絡(luò)可以非常好的容納活性物質(zhì) ，可能是結(jié)構(gòu)的原因而容量大，而其他的性能PVDF好些...

哦哦，但是容量不應(yīng)該主要是與活性物質(zhì)有關(guān)么，活性物質(zhì)容量大就大，怎么會出現(xiàn)換個粘結(jié)劑容量差別這么大呢？覺得很不可思議，而且從結(jié)果來看似乎還是用PVDF可靠些，但是文獻中水系又大部分都采用PTFE做粘結(jié)劑，好惆悵~~

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5樓2014-08-14 10:13:36

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5樓: Originally posted by happy308 at 2014-08-14 10:13:36
哦哦，但是容量不應(yīng)該主要是與活性物質(zhì)有關(guān)么，活性物質(zhì)容量大就大，怎么會出現(xiàn)換個粘結(jié)劑容量差別這么大呢？覺得很不可思議，而且從結(jié)果來看似乎還是用PVDF可靠些，但是文獻中水系又大部分都采用PTFE做粘結(jié)劑，好 ...

。多做幾組吧

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6樓2014-08-14 10:17:02

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好貼，我也困惑這些疑問呢

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7樓2014-08-14 10:46:32

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6樓: Originally posted by MyTavel at 2014-08-14 10:17:02

。多做幾組吧...

PTFE的前前后后測過十多組了，都差不多呀~~~

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8樓2014-08-14 12:11:46

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7樓: Originally posted by wyx411 at 2014-08-14 10:46:32
好貼，我也困惑這些疑問呢

層主莫非也做這個》？？可以多交流交流呀~是不是遇到了同樣的問題

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9樓2014-08-14 12:12:47

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happy308: 金幣+10, ★★★很有幫助, 謝謝啦~嘿嘿 2014-08-18 07:29:49

每一種粘結(jié)劑的最優(yōu)工藝是不一樣的。比如活性炭：炭黑：粘結(jié)劑=8：1：x，PTFE的x最優(yōu)值在0.8，PVDF的x最優(yōu)值在1.2，那你選擇1兩者比較肯定有好有壞，但是不能講那種就不能用。兩者化學(xué)性質(zhì)不同，在漿料中微結(jié)構(gòu)不同，可能會使電極表現(xiàn)出不同形貌結(jié)構(gòu)。也有可能有更深層的原因。

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10樓2014-08-14 20:53:19

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