Elektronları ileten ve lityum iyon pilin içine aktif malzemeler taşıyan bir taşıyıcı olarak akım toplayıcı, pil hücresinin nihai performansında önemli bir rol oynar. Alüminyum folyo, en yaygın kullanılan katot akım toplayıcısıdır. Elektrodun hızını, çevrimini ve hizmet ömrünü iyileştirmek için, alüminyum folyonun yüzeyine bazı iletken kaplamalar kaplanır, bu da akım toplayıcı ile aktif parçacıklar arasındaki arayüz temas direncini etkili bir şekilde iyileştirebilir ve aktif malzeme ile akım toplayıcı arasındaki ilişkiyi iyileştirebilir. Bağlanma mukavemeti, elektrot döngüsü sırasında aktif parçacık soyulma sorununu azaltır. Karbon kaplı alüminyum folyonun kaplaması genellikle iletken karbon siyahı, grafen, karbon nanotüpler vb. içerir. Karbon kaplama tabakasının formülü, kaplama kalınlığı, kaplama düzgünlüğü vb. de astar etkisini etkileyecektir.
Bu makalede, farklı formüller ve farklı kaplama kalınlıklarına sahip karbon kaplamalı alüminyum folyoların direnç farklılıkları, kutup parçası direnç test yöntemi kullanılarak karşılaştırılmakta ve alt kaplamalı kutup parçalarının homojenliği analiz edilmektedir.
Kısacası, aktif malzeme ile metal akım toplayıcısı arasına etkili bir ara katman eklenmesi, yalnızca arayüz temas direncini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda aşağıdaki potansiyel sinerjik faydalara da sahiptir:
(1) Kimyasal ve elektrokimyasal olarak kararlı iletken tabaka, elektrolit ayrışması ve/veya lityum iyon ara ekleme reaksiyonları sırasında oluşan yan reaksiyonlar nedeniyle oluşan oksijenin difüzyonunu önlemek için etkili bir difüzyon bariyeri görevi görebilir ve böylece metal akım toplayıcılarının yüzeyinde oksit tabakasının oluşmasını etkili bir şekilde önleyerek bozulmayı önler;
(2) Makul bir formüle sahip iletken tabaka iyi iletkenliğe sahiptir ve geniş bir temas alanı oluşturabilir. Akım toplayıcı ile aktif kaplama arasındaki arayüz direnci düşüktür, bu da hızlı yük transfer sürecine elverişlidir;
(3) İletken tabakanın esnekliği ve mekanik tamponlaması, fiziksel arayüzün yapışmasını artırabilir ve böylece uzun vadeli döngüsel reaksiyonlar sırasında arayüzde oluşan stresin neden olduğu temas alanının kademeli kaybıyla ilgili sorunları en aza indirebilir. Benzersiz iletken kaplamalar tasarlayıp geliştirerek, deneyler iletken arayüz tabakalarının özgül geri dönüşümlü kapasite, kapasite tutma, hız performansı vb. gibi elektrokimyasal özellikleri önemli ölçüde iyileştirebileceğini kanıtlamıştır.
