Development of industrial-scale L-shaped dielectric barrier discharge reactor for improving capacity retention of graphite anode using plasma pretreatment
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Abstract Electrode slurry coatings on the current collector of a Li-ion battery suffer from high mass loading owing to the severe floating of the binder during solvent drying. Atmospheric plasma pretreatment of the Cu current collector forms a functional group on its surface, which forms a hydroxyl bond with the binder materials. However, the Cu foil transferred to a high-speed roll-to-roll machine undergoes displacement due to wrinkling. This foil displacement deteriorates the uniformity of the process results and the discharge stability. To overcome the above-mentioned limitations, in this study, we designed an L-shaped dielectric barrier discharge (DBD) reactor as a combination of the direct-type DBD reactor with high processing speed and a jet-type DBD reactor with high discharge stability for industrial-scale current collector pretreatment. Helium gas injected between a pair of L-shaped electrodes and an electrode with bipolar high-voltage power generated stable seed electrons, which led to a homogeneous discharge between the lower part of the L-shaped electrode and the high-speed moving Cu current-collector surface. The plasma-treated Cu current collector exhibited stronger solvent adhesion and improved surface tension. In addition, the graphite anode coated on the plasma-treated current collector showed high mechanical adhesion strength with the anode materials and high-capacity retention in the half-cell test.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Development of industrial-scale L-shaped dielectric barrier discharge reactor for improving capacity retention of graphite anode using plasma pretreatment
- Date Crossref
- 28/02/2025
- Éditeur
- IOP Publishing
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Chungnam National University Institute of Quantum Systems (IQS) pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Korea Institute of Machinery & Materials pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Ulsan College pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Ulsan pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Kyungdong University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Materials Science and Semiconductor Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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LTD NANOINTECH Co. pays non établi dans la noticeEntreprise
Institute of Quantum Systems (IQS) — Chungnam National University, Korea Institute of Machinery & Materials et Ulsan College, avec 4 autres affiliations.
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