Производители электроды: цены от 130 рублей, отзывы, производители, поиск и каталог моделей – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

Сварочные электроды от производителя ЭлектродГрупп. Москва, тел. +7(499)408-17-39

Более 70 лет производим сварочные материалы – предлагаем купить электроды МР, АНО, УОНИ и ОЗС. Кроме того, поставляем импортную продукцию, являемся дилером компаний Kobe Steel и ESAB.

Следим за ценами конкурентов и делаем лучшие предложения своим клиентам, гарантируем соответствие химического состава продукции ГОСТ 9466-75 и 9467-75. Проконсультируем по выбору и заказу электродов для сварки.

ООО «Промэлектрод» выпускает качественные сварочные материалы под маркой «ЭлектродГруп». Наша продукция используется предприятиями всех отраслей промышленности: от нефтехимической до космической.

Занимаемся производством электродов для разных типов стали

Для сварки чугуна
Применяются при работе со сплавами, имеющими низкие показатели пластичности и прочности Для наплавки
Необходимы для устранения следов износа или улучшения физических свойств поверхности изделий

МР, УОНИ, ОЗС и АНО

ТМЛ, ОЗЛ, ЦЛ

ОЗЧ

Т-590, LB, OK

* Вы можете купить наши электроды в розницу в торговых сетях ТЦ «Твой Дом».

Купите электроды и другую сварочную продукцию у нас

Гарантируем стабильное качество

Высокое качество электродов обеспечивается автоматизированным процессом производства, жестким контролем со стороны ОТК и независимых экспертов сертифицирующих органов. Наша продукция соответствует ГОСТ-Р, одобрена Морским, Речным Регистром России, НАКС.

Товар всегда в наличии на складе

Производственная мощность поточных линий – 2000 тонн готовой продукции в месяц. Основные марки электродов всегда в наличии на складах в Москве, в Московской, Нижегородской областях и в Пензе.

Инновационная герметиченая упаковка электродов

Предлагаем специальную герметичную капсулу, которая предотвращает намокание и загрязнение электродов при любых условиях хранения.

Подберем лучший способ доставки

Отгружаем продукцию с наших складов в течение суток, доставляем до транспортных компаний или вашего склада любым удобным видом транспорта. Подробную информацию о стоимости услуги и условиях уточняйте по телефону +7 (499) 408-17-39.

Производим электроды с соблюдением всех норм безопасности и качества
Предоставим сертификаты ГОСТ, НАКС, Санитарно-эпидемиологической службы Ознакомиться с ценами на электроды

Электродный завод со складом готовой продукции в Москве

История электродного завода

История возникновения нашего электродного производства уходит своими корнями в прошлый век и имеет 60-летнюю историю своего развития, технического и технологического перевооружения, опыта и традиций. Сейчас это стабильно работающее, развивающееся предприятие. Мы реализуем свою продукцию по всей территории РФ: в Приволжском, Центральном федеральных округах, Волгоградской области, Алтайском крае, на Урале, в Мурманской области, Хабаровском крае, на Сахалине, в Республике Саха (Якутия), в Тюменской, Ростовской, Амурской, Астраханской и Красноярской областях, в Республике Коми и других.

Электроды Электродгруп востребованы и хорошо зарекомендовали себя среди промышленных предприятий металлургического и машиностроительного профиля, судостроительных и судоремонтных заводов. В числе наших постоянных потребителей: ФГУ Ленское ГБУВПиС, Енисейское речное пароходство, Благовещенская РБФ, предприятия речного транспорта, предприятия ОАО «Российские Железные Дороги», и агропромышленного сектора, металлобазы и домостроительные компании, а также Борские предприятия: ОАО «Завод Нижегородский Теплоход», ООО «Метмаш», СРЗ Память Парижской Коммуны, ОАО «Борремфлот», Борский авторемзавод, БорПАП, Борский Силикатный завод и многие другие.

Производство электродов

Производственный комплекс находится в городе Бор, Нижегородской области. Выпуск продукции обеспечивается двумя линиями с производственной мощностью 1500 тонн в месяц готовой электродной продукции. Оборудование позволяет выпускать все известные марки электродов для сварки металлов. Основное серийное производство электродов:

1. Сварочные электроды марки МР-3 синие, тип электрода Э 46, покрытие рутиловое;
2. Сварочные электроды марки МР-3, тип электрода Э 46, покрытие рутилово-основное;
3. Сварочные электроды марки ОЗС-12, тип электрода Э 46, покрытие рутиловое;
4. Сварочные электроды марки ОЗС-6, тип электрода Э 46, покрытие рутиловое;
5. Сварочные электроды марки ОЗС-4, тип электрода Э 46, покрытие рутиловое;
6. Сварочные электроды марки АНО-21, тип электрода Э 46, покрытие рутиловое;
7. Сварочные электроды марки АНО-4,тип электрода Э 46, покрытие рутиловое;
8. Сварочные электроды марки АНО-6, тип электрода Э 42, покрытие ильменитовое;
9. Сварочные электроды марки УОНИИ 13/45, тип электрода Э 42А, покрытие основное;
10. Сварочные электроды марки УОНИИ 13/55, тип электрода Э 50А, покрытие основное;

Наша компания также представляет электроды следующих марок:

1. Сварочные электроды ЦЛ-11, покрытие основное;
2. Сварочные электроды ОЗЛ-6, покрытие основное;
3. Сварочные электроды ЭА-395/9, покрытие основное;
4. Сварочные электроды ЦЧ-4, покрытие основное;
   
5. Сварочные электроды ОЗЧ-2, покрытие кислое;
6. Сварочные электроды ОЗЧ-6, покрытие основное;
7. Сварочные электроды МНЧ-2, покрытие прочее;
8. Сварочные электроды Т-590, покрытие основное;
9. Сварочные электроды LB-52U, покрытие основное;
10. Сварочные электроды ОК 46. 00, покрытие рутиловое;
11. Сварочные электроды ОК 53.70, покрытие основное.

Электроды упакованы в коробки по 5 кг, обернуты термоусадочной пленкой или в водонепроницаемую битумированную бумагу. Партия весом 1 тн уложена на деревянный поддон и упакована в стрейч-пленку.
В производственном процессе особое внимание уделяется качеству сварочных электродов. Качество электродной продукции обеспечено автоматизированным процессом производства сварочных электродов, жесткого контроля со стороны ОТК и независимых экспертов сертифицирующих органов. Контроль качества осуществляется на всех стадиях производственного процесса:
1. Закупаемое сырье тщательно проверяется на соответствие ГОСТу и техническим характеристика. При закупки необходимых компонентов основываемся на надежности поставщиков проверенных сложившимся партнерскими отношениями и соответствия качеству получаемой продукции. Наши партнеры ОАО «Мечел» ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «Северсталь».

2. Приготовление обмазочной смеси производится на оборудовании автоматического дозирования, не допускающего отклонений в рецептуре. Смешивание производится в смесителях, обеспечивающих равномерное перемешивание шихты по всему объему. При приготовлении обмазочной массы тщательно перемешивается сухая шихта с жидким стеклом для получения пластической массы, необходимой при производстве электродов.
3. Выпрямление сварочной проволоки ГОСТ 2246-70 производится на правильно-отрезном оборудовании, не допускающем кривизны. Рубку сварочной проволоки электродный завод производит по заданным размерам в соответствии с необходимым диаметром электродов.
4. Нанесение обмазочной смеси методом опрессовки производится с равной толщиной относительно краев сварочной проволоки. На линии находится сотрудник отдела технического контроля электродного завода не допускающий эксцентричность обмазки электродов, т.к. качество напрямую зависит эксцентричности электродов.
5. Просушивание электродов осуществляется конвейерным методом при температурном режиме, обеспечивающим полное высыхание.
6. Упаковка в коробку с заданными весовыми параметрами удобными для потребителя и обеспечивает сохранность изделий при хранении и транспортировке.
Каждая партия готовой продукции проверяется отделом технического контроля электродного завода и независимыми экспертами сертифицирующих органов в соответствии с методами испытаний по ГОСТ 9466-75 «Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические условия». (см ГОСТ 9467-75*).
Высокое качество продукции гарантировано компанией и подтверждается сертификатами: Сертификаты соответствия, Гигиеническим, одобрено Морским регистром судоходства и Речным регистром России, имеет свидетельство Национальной Ассоциации Контроля и Сварки (НАКС).
Предприятия различных отраслей промышленности признают качество сварочных материалов, благодаря постоянной нашей работе в области совершенствования выпускаемой продукции и тщательного контроля производственного процесса.

Продажа электродов

Купить сварочные электроды сегодня можно как в Москве с накопительного склада, так и со склада готовой продукции в городе Бор, Нижегородской области. Также развиваются сбытовые сети позволяющие потребителям купить электроды оптом и в розницу в разных регионах по ценам завода изготовителя электродов.

Эффективный процесс производства и система сбыта позволяют предложить покупателям электроды цена на которые — минимальна. Широкий ассортимент и постоянный складской запас позволяют выполнять оперативную и комплексную поставку всеми видами транспорта.

Таблица соответствия российских электродов и электродов иностранных производителей

Марка российских электродов	Тип наплавленного металла	Рекомендуемый аналог фирмы ESAB
Электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей
АНО-4 АНО-6 АНО-21 АНО-29М АНО-32 АНО-Д АНО-Т АНО-1М АНО-ТМ/СХ ВН48 ВН48У ВСЦ-4 ДСК-50У ИТС-4С МР-3 ОЗС-6 ОЗС-12 ОЗС-18 ОЗС-23 ОЗС-25 ОМА-2 ТМУ-21У УОНИИ-13/45 УОНИИ-13/55 УОНИИ-13/55К УОНИИ-13/55У ЦУ-5 ЦУ-4	Э46 Э42 Э46 Э46 Э46 Э50А Э50А Э50Л Э50А Э42А Э46А Э42 Э50А Э50А Э46 Э46 Э46 Э50А Э42 Э50А Э42 Э50А Э42А Э50А Э46А Э55 Э50А Э50А	OK 46. 00 OK 46.00 OK 43.32 OK 46.00 OK 46.00 OK 53.16 ОК 50.40 ОК 53.70 ОК 55.00 ОК 48.00 OK Femax 38.95 OK Pipeweld 6010 OK 48.00, OK 48.04 OK 48.00, OK 48.04 OK 46.00 ОК 46.00 ОК 46.00 ОК 48.00 OK 43.32 OK 48.04 ОК 43.32 OK 48.15. OK 53.70 ОК 48.00, ОК 48.04 ОК 48.00, ОК 48.04, ОК 48.00, ОК 48.04, ОК 48.08, ОК 53.04 ОК 53.70 ОК 53.70
Электроды для сварки легированных, высокопрочных и теплоустойчивых сталей
АНО-ТМ/Н ВСФ 65У ВСФ 75У ВСФ 85 ВСЦ-4М ВСЦ-60 НИАТ-ЗМ О3C-I1 ОЗС-20Н ОЗС-20Р ОЗС-24М ОЗС/ВНИИСТ-26 ОЗС/ВНИИСТ-27 ПТ-30 ТМЛ-1У ТМЛ-ЗУ УОНИИ-13/65 УОНИИ-13/85 ЦЛ-17 ЦЛ-20 ЦЛ-21 ЦЛ-25 ЦЛ-39 ЦЛ-48 ЦЛ-57 ЦУ-2М Э-138/50Н	Э50А Э60 Э70 Э85 Э50 Э60 Э85 Э09МХ Э50А Э50А Э60 Э50 Э55 10Г1Н2МА 09Х1 М 09Х 1 МФ Э60 Э85 10Х5МФ 09Х1МФ 10ГН1М 09Х1МФ 09Х1МФ 10ГНМ 10Х10МФ 09М Э50А	ОК 73. 08 ОК 74.70, OK 74.78 OK 75.75 OK Pipeweld 7010 OK Pipeweld 8010 OK 75.75 ОК 74.46 Filarc 76S Filarc 76S OK 74.70 OK 73.08 OK 73.68 ОК 75.75 ОК 76.18 OK 76.18 ОК 55,00. ОК 74.70 OK 75.75 ОК 76.35 OK 76.18 ОК 73.68 ОК 76.18 OK 76.18 ОК 73.68 ОК 76.96 OK 74.46 Filarc 76S
Электроды для сварки нержавеющих и жаростойких сталей
АНВ-23 АНВ-29 АНВ-32 AНB-35 АНВ-36 АНО-ТМ60 АНО-ТМ70 АНП-2 АНП-6П ЗИО-3 ЗИО-7 ЗИО-8 ЗИФ-9 Л-40М ЛНВ-13 НБ-38 НЖ-13 НИАТ-1 ОЗЛ-2 ОЗЛ-5 ОЗЛ-6 ОЗЛ-7 ОЗЛ-8 ОЗЛ-9А ОЗЛ-17У ОЗЛ-19 ОЗЛ-20 ВИ-10-6 ОЗЛ-22 ОЗЛ-2 7 ОЗЛ-36 ОЗЛ-37-2 ОЗЛ-38 УОНИИ-13/НЖ (12Х13) ЦЛ-9 ЦЛ-11 ЦЛ-41 ЦЛ-51 ЦТ-15 ЦТ-15-1 ЦТ-15К ЭА-395/9 ЭА-400/10У ЭА-400/10Т ЭА-898/21 ЭНТУ ЗМ	08Х20Н9Г2Б 07Х20Н9 07Х20Н9 08Х20Н9Г2Б 09Х19Н10Г2М2Б Э60 Э70 Э70 Э70 08Х19Н10Г2Б 10Х25Н13Г2Б 10Х25Н13Г2 08Х20Н9Г2Б 08Х20Н9Г2Б 02Х19Н9Б 08Х20Н9Г2Б 09Х19Н10Г2М2Б 08Х17Н8М2 10Х20Н14М2Г2 I2X24h24C2 10Х25Н13Г2 08Х20Н9Г2Б 07Х20Н9 28Х24Н26Г6 ОЗХ23Н27МЗДЗГ2Б 10Х25Н13Г2 02Х20Н14Г2М2 Э100 02Х21 HIОГ2 20Х26Н10Г2МЗ 04Х20Н9 ОЗХ25Н25МЗДЗГ2Б ЗОХ24Н24Г2Б 12Х13 10Х25Н13Г2Б 08Х20Н9Г2Б 06Х1ЗН 03Х12Н2 08Х19Н10Г2Б 08Х20Н9Г2Б 08Х20Н9Г2Б 07Х19Н11МЗГ2Ф 07Х19Н11МЗГ2Ф . 07Х19Н11МЗГ2Ф’ 10Х19Н10Г2МБФ 06Х19Н11Г2М2	ОК 61.41 OK 61.30 ОК 61.41 ОК 61.85 OK 63.80 ОК 74.46, ОК 74.70 ОК 74.78 ОK 74.78 ОК 74.78 OK 61.85 OK 67.60 OK 67.62 OK 61.30 OK 61.85 ОК 61.81 OK 61.85 OK 63.85 OK 63.30 ОК 67.15 ОК 67.15 ОК 67.62; OK 67.75 ;OK 67.70; OK 67.60 OK 61.85 OK 61.30 ОК 67.15 OK 69.33 OK 67.62 OK 64.30 OK 78.16 OK 61.30 OK 68.53 OK 61.30 ОК 69.33 ОК 67.15 OK 68.15 ОК 67.60 ОК 61.85; OK 61.80; OK 61.86 OK68.17 OK 68.17 ОК 61.85; OK 61.80; OK 61.86 ОК 61.85 ОК 61.30 OK 67.62 OK 63.35 OK 63.30 OK 63.85 OK 63.30
Электроды для сварки трудносвариваемых сталей и разнородных сварных соединений
АНВ-27 ГС-1 ДС-12 ЗИФ-1 НИИ-48Г ОЗЛ-28 ОЗЛ-40 ОЗЛ-41	12Х12Н7Г15 10Х23Н9Г6С2 08Х20Н10Г6Б 10Х20Н9Г6С 10Х20Н9Г6С 20Х27Н8Г2М 08Х22Н7Г2Б 10Х20Н7М2Г’2Б	OK 67. 52 OK 67.45.0K 67.52 OK 67.45 OK 67.45 ОК 67.45 OK 68.82 ОК 68.82 ОК 68.82
Электроды для сварки чугуна и сплавов на основе никеля
АНЖР-1 АНЖР-2 В-56У ВИИМ-1 ИМЕТ-4 ИМЕТ-4Г1 МНЧ-2 ОЗЖН-1 ОЗЛ-25 ОЗЛ-25Б ОЗЛ-30 ОЗЛ-32 ОЗЛ-35 ОЗЛ-44 ОЗЧ-З ОЗЧ-4 ЦТ-28 ЦЧ-4	08Х25Н60М10Г2 06Х25Н40М7Г2 монель 08Х20Н60М14В 10Х18Н70М10Г 10Х18Н60М20Г Ni-Cu железо-никель 10Х20Н70Г2М2В 10Х20Н70Г2М2Б2В 06Х14Н65М15В4Г2 никель 10Х26Н70Г2М2Ю 12Х20Н75М2Г2 никель никель 08Х14Н65М15В4Г2	OK 92.45 OK 92.45 ОК 92.86 ОК 92.35 OK 92.45 OK 92.35 OK 92.86 ОК 92. 58 OK 92.26 OK 92.26 OK 92.35 OK 92.18 ОК 92.26 ОК 92.26 OK 92.18 OK 92.18 ОК 92.45 ОК 92.60
Электроды для сварки меди и ее сплавов
АНЦ/ОЗМ-3 Комсомолец 100 ОЗБ-2М ОЗЧ-6	медь медь оловяннистые бронзы медь	ОК 94.25 OK 94.55 ОК 94.25 ОК 94.55
Электроды для сварки алюминия и его сплавов
ОЗА-1 ОЗА-2	«алюминий алюминий-кремнистые сплавы, силумин»	ОК 96. 10 ОК 96.50
Электроды для строжки и резки
АНР-2М ОЗР-1 ОЗР-2	резка, строжка резка, строжка резка, строжка	OK 21.03 OK21.03 OK21.03
Электроды для наплавки и ремонта деталей из марганцовистых, инструментальных и теплоустойчивых сталей
ОЗЛ-21	02Х21Н60М15ВЗ	OK 92.35

Сварочные Электроды для Ручной дуговой Сварки

Сварочные электроды можно делить как на категории типы качество и так далее. Но в основном электроды делят на вид стали для которой они предназначены и указывают завод производитель. А так же конечно указывают марку, по простому имя электрода. И так на данной страницы мы рассмотрим электроды и сделаем описание каждого чтоб вы смогли сделать правильный выбор и купить действительно те сварочные электроды которые требуются именно вам.

И так рассмотрим что за обозначения находятся далее что бы вы понимали что да как.

Тип Электрода: Под типом понимается Э — электрод , а цифры это минимальное временное сопротивление разрыву металла шва кгс/мм2. Проще говоря если у нас Э — 42 то 42 -это означает что 420 МПА (мега паскаль) / мм2 .

420Мпа — это 42 килограмма на миллиметр квадратный. Это говорит о том что после сварки у нас может выдержать 42 килограмма миллиметр квадратный, стоит учесть что это временное сопротивление разрыву.

Завод Электродов: Названия завода пишутся сокращенно перед маркой электрода обычно. Например возьмем завод производителя электродов «Лосиноостровский электродный завод» сокращенно будет как «ЛЭЗ».

Марка сварочного электрода: Тут все довольно просто это имя электрода. Проще говоря это имя электрода которое ему дали на заводе производители.

Электродные заводы

Все сварочные электроды выпускаемые Заводами производителями

На данный момент выпускается большое множество сварочных электродов для ручной дуговой сварки. Вы можете выбрать наиболее подходящие из множества марок и видов электродов. Множество заводов производят электроды различного качества.Все марки электродов которые производятся в России вы можете посмотреть на данном сайте.

Сварочные электроды от Лосиноостровского электродного завода сокращенно ЛЭЗ.

В данный момент Электроды ЛЭЗ предлагают в торговом доме ЛЭЗ и на их официальном сайте. Вы всегда можете подобрать электроды для ваших потребностей. Имеются в асортименте электроды как для сварки так и для наплавки, для низколегированыых и восоколегированных, для низкоуглеродистых так и для высокоуглеродистых. Электроды для сварки чугуна и цветных металлов. Купить или Заказать электроды вы можете на Официальном сайте.
Официальный сайт: www.electrode.ru

Производители сварочных электродов из России

Продукция крупнейших заводов по изготовлению сварочных электродов: сравнение цены, предпочтительных стран экспорта.

1. где производят сварочные электроды
2. ⚓ Доставка в порт (CIF/FOB)
3. сварочные электроды цена 28.01.2022
4. 🇬🇧 Supplier’s Welding electrodes Russia

Страны куда осуществлялись поставки из России 2018, 2019, 2020, 2022

• 🇰🇿 КАЗАХСТАН (526)
• 🇺🇿 УЗБЕКИСТАН (138)
• 🇺🇦 УКРАИНА (93)
• 🇳🇴 НОРВЕГИЯ (66)
• 🇰🇬 КИРГИЗИЯ (51)
• 🇹🇲 ТУРКМЕНИЯ (48)
• 🇦🇲 АРМЕНИЯ (47)
• 🇮🇳 ИНДИЯ (39)
• 🇲🇳 МОНГОЛИЯ (36)
• 🇹🇯 ТАДЖИКИСТАН (33)
• 🇪🇪 ЭСТОНИЯ (21)
• 🇱🇻 ЛАТВИЯ (20)
• 🇩🇪 ГЕРМАНИЯ (19)
• 🇮🇷 ИРАН, ИСЛАМСКАЯ РЕСПУБЛИКА (19)
• 🇬🇪 ГРУЗИЯ (17)

Выбрать сварочные электроды: узнать наличие, цены и купить онлайн

Крупнейшие экспортеры из России, Казахстана, Узбекистана, Белоруссии, официальные контакты компаний. Через наш сайт, вы можете отправить запрос сразу всем представителям, если вы хотите купить сварочные электроды.
🔥 Внимание: на сайте находятся все крупнейшие российские производители сварочных электродов, в основном производства находятся в России. Из-за низкой себестоимости, цены ниже, чем на мировом рынке

Поставки сварочных электродов оптом напрямую от завода изготовителя (Россия)

Крупнейшие заводы по производству сварочных электродов

Заводы по изготовлению или производству сварочных электродов находятся в центральной части России. Мы подготовили для вас список заводов из России, чтобы работать напрямую и легко можно было купить сварочные электроды оптом

Машины и аппараты для ручной сварки покрытыми электродами

Изготовитель Машины и аппараты для ручной сварки покрытыми электродами

Поставщики машины и аппараты для дуговой (включая плазменно-дуговую) сварки металлов

Крупнейшие производители Части машин и аппаратов для электрической (в том числе с электрическим нагревом газа)

Экспортеры электроды

Компании производители Выпрямители

Производство машины

Изготовитель Проволока из коррозионностойкой стали

Поставщики Хром необработанный; порошки

Крупнейшие производители проволока

Экспортеры Сушилки

Компании производители Силикаты двойные или комплексные

Бренды сварочных электродов на территории РФ — статьи SAMGRUPP

Сварочные электроды представляют собой стержни, созданные из токопроводящего материала (как металла, так и неметалла).  

В этом статье мы расскажем о 5-ти известных брендах-производителях сварочных электродов, а также проведем их сравнение.

Сварочные электроды представляют собой стержни, созданные из токопроводящего материала (как металла, так и неметалла). Основным предназначением таких изделий является подведение электричества к свариваемой области металлической детали.

В процессе эксплуатации они могут плавиться (особенно это касается моделей из плавких металлов, вроде стали или алюминия) или же сохранять свою структуру и форму (такой способностью обладают графитовые или вольфрамовые стержни). Свойства и характеристик электродов могут влиять на эффективность и качество проведения сварочных работ.

В этом статье мы расскажем о 5-ти известных брендах-производителях сварочных электродов, а также проведем их сравнение.

Электроды УОНИ

УОНИ – это аббревиатура, которая возникла в качестве сокращения от «универсальная обмазка научно-исследовательского института». Сварочные электроды этой марки были разработаны еще в 20-х годах прошлого века и по-прежнему пользуются высокой популярностью. Они созданы для сваривания конструкций из углеродистой и низколегированной стали, а также нуждаются в применении постоянного тока.
Ключевая особенность электродов УОНИ в сравнении с другими марками –хорошая ударная вязкость и пластичность шва, а также возможность применения в условиях холодного климата.

Электроды ОКА

Изделия данной марки созданы для сваривания металлических деталей, созданных из углеродистых сталей и других сплавов. Особые качества таких электродов обеспечивают стабильное горение сварочной дуги, а также возможность сварки при различных пространственных положениях. Выбирая их, вы можете использовать как переменный, так и постоянный электрический ток.

Электроды Арсенал

Такие электроды производятся специалистами Светлогорского завода сварочных электродов в Беларуси. Они представляют собой омедненные стержни, которые могут применяться при ручной дуговой сварке изделий из углеродистого стального сплава и других материалов.
В зависимости от конкретной модели их можно применять в одном из пяти возможных пространственных положений с использованием постоянного тока прямой полярности. Главная особенность – они эффективны при работе с ржавыми или влажными деталями, но в некоторых случаях нуждаются в предварительной прокалке.

Электроды Askaynak

Сварочные электроды Askaynak являются иностранными аналогами изделий марок УОНИ или АНО. Они обеспечивают отличные характеристики сварочной дуги и ее стабильное горение, а также способствуют снижению уровня разбрызгивания металла в процессе работы.
В зависимости от выбора конкретной модели могут применяться для сваривания конструкционных элементов из обычных или жаропрочных материалов и сплавов, в том числе стали и чугуна.

Широко используется в железодорожном строении ( сварка полотна), корабле строении и в других промышленных отрослях.

Электроды Magmaweld

Это электроды для сварки из Турции, которые получили широкое распространение в различных сферах деятельности, в том числе корабле- и машиностроении. Они отличаются невысокой стоимостью и хорошими рабочими характеристиками, так как позволяют обеспечить стабильное горение срочной дуги с быстрым, легким поджогом.
Отличаются большим разнообразием моделей, предназначенных для разных условий применения, а также способностью работать от постоянного или переменного тока. Но нужно помнить, что электроды Magmaweld малоэффективны при работе с недостаточно подготовленными поверхностями.

Преимущество турецких электродов по сравнению с русскими: 

1) Меньше дыма при сварке
2) Быстрота прогорания, соответственно увеличение скорости работы
3) Отменное качество шва

Приобрести электроды по выгодной цене вы можете по тел: +7 (495) 120-32-22

Сварочные электроды НИАТ-5 недорого от производителя в Москве!

НИАТ-5. Сварочные электроды НИАТ-5 тип Э-11Х15Н25М6АГ2-НИАТ-5.

ГОСТ 9466-75, ГОСТ 10052-75 или ОСТ 1.42049-80

Основное назначение сварочных электродов марки НИАТ-5: 

Сварочные электроды марки НИАТ-5 предназначены для сварки ответственных конструкций из сталей марок: ЗОХГСА, ЗОХГСНА, а также из других низколегированных и легированных сталей в закаленном состоянии без последующей термообработки, а также аустенитных сталей и их сочетаний с низколегированными и легированными сталями. Сварка в нижнем, вертикальном и ограниченно потолочном положениях постоянным током обратной полярности. Стержень из проволоки Св-10Х16Н25АМ6.

 

Характеристика электродов НИАТ-5:

Покрытие — основное.

Коэффициент наплавки — 12,0 г/А· ч.

Производительность наплавки (для диаметра 4,0 мм) — 1,6 кг/ч.

Расход электродов на 1 кг наплавленного металла — 1,6 кг.

 

Геометрические размеры и сила тока при сварке электродами НИАТ-5:

 

Диаметр, мм	Длина, мм	Ток (А)	Среднее количество электродов в 1 кг, шт.
2,0	280	30-60	110
2,5	280	30-80	91
3,0	300	50-110	41
4,0	300	80-120	21
5,0	350	120-180	13

 

Типичные механические свойства металла шва электродов НИАТ-5:

 

 

Временное сопротивление, МПа	Предел текучести, МПа	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость, Дж/см2
660	400	32	180

 

 

Химический состав наплавленного металла, %:

 

 

C	Mn	Si	Ni	Cr	Mo	N	S	P
0,08-0,14	1,00-2,30	не более 0,70	23,00-27,00	13,50-17,00	4,50-7,00	не более 0,20	не более 0,020	не более 0,030

 

Технологические особенности сварки:

Сварку производят на короткой и предельно короткой длине дуги.

Прокалка перед сваркой: 240-250°С; 1 ч.

ГОСТ 9466-75
ГОСТ 10052-75
Э-11Х15Н25М6АГ2-НИАТ-5-Ø-ЛВД / Е-000-Б20

Сварка разнородных сталей

Прайс-лист

---

 У нас самый широкий выбор сварочных электродов!!!

АНЖР-1, ОЗАНА-1, ОЗА-1, АНЖР-2, ОЗАНА-2, ОЗА-2, НБ-38

Топ-10 производителей графитовых электродов на мировом рынке графитовых электродов

Автор: Ивонн 29 марта 2021 г.

Продавцы рынка столкнулись с угрозой со стороны китайских производителей графитированных электродов, которые экспортировали продукцию по относительно низким ценам и обеспечивали высокое качество продукции.
Мировое производство стали в электродуговых печах (ЭДП) в 2015 году составило 405,94 млн метрических тонн, что составляет 25% от общего объема производства стали в мире.Коэффициент использования производственных мощностей ЭДП соответствует общему тренду сталелитейной промышленности.
Мировой рынок графитированных электродов характеризуется высокой конкуренцией благодаря наличию нескольких глобальных и региональных поставщиков. Существует высокая конкуренция среди поставщиков, что привело к снижению цен и принятию антидемпинговых пошлин в странах-членах ВТО. Напротив, спрос на графитовые электроды за последние несколько лет увеличился, что привело к увеличению их использования в ЭДП для стального лома и процессов плавки металлов.Это еще больше усилило конкуренцию среди поставщиков.
10 крупнейших поставщиков графитированных электродов на рынке

► ГрафТех
GrafTech International была основана в 1886 году и имеет штаб-квартиру в Парме, штат Огайо, США. Ассортимент продукции компании включает графитированные электроды, огнеупорные системы, передовые композитные материалы, игольчатый кокс и передовые графитовые материалы.

► Дэн Карбон

Компания Dan Carbon была основана в 1994 году в городе Даньдун провинции Ляонин на северо-востоке Китая. Как профессиональный производитель графитированных электродов в Китае, компания в основном поставляет графитированные электроды для использования в производстве стали в электродуговых печах (ЭДП). Эти продукты также используются для рафинирования стали в печах-ковшах, а также в других плавильных печах. Dan Carbon специализируется на производстве графитовых электродов трех марок: RP (обычная мощность), HP (высокая мощность) и UHP (сверхвысокая мощность) диаметром от 200 мм до 700 мм.
В настоящее время Dan Carbon стала одним из ведущих поставщиков графитированных электродов в Китае.Компания Dan Carbon, оснащенная двумя экструзионными машинами мощностью 3500 тонн, одной печью с выдвижным подом, четырьмя кольцевыми печами и другим передовым оборудованием, годовая производительность Dan Carbon достигла 100 000 тонн. Компания придерживается ценности, согласно которой качество является основой предприятия, поэтому Dan Carbon постоянно поставляет высокопроизводительные продукты клиентам по всему миру.

► ГИЛ Графит
Graphite India Limited (GIL) была создана в 1967 году в сотрудничестве с Great Lakes Carbon Corp (GLCC), США. Штаб-квартира находится в Калькутте, Западная Бенгалия, Индия.Компания занимается производством графитовых электродов и различных изделий из графита, а также водонепроницаемого графитового оборудования и запасных частей.

► СГЛ Карбон
SGL Carbon вместе со своими дочерними предприятиями является производителем изделий из углерода и графита. Он поставляет продукты на основе углерода широкому кругу отраслей, от традиционных промышленных секторов до новых быстрорастущих областей будущего.

► Шова Денко Карбон
Поставляет графитовый электрод и гранулированный графит для использования в электродуговой печи для производства стали.представление. Эти графитовые продукты используются для различных промышленных применений, таких как автомобильные фрикционные материалы и производство стали EAF.

► HEG
HEG Ltd, ведущая компания этой группы, сегодня является ведущим производителем графитированных электродов в Индии. Он имеет один из крупнейших заводов по производству графитовых электродов в Южной Азии, производящий сложные электроды UHP (Ultra High Power) с использованием технологии SERS, дочерней компании Pechiney, Франция.

► Токай Карбон
Tokai Carbon уже более века занимается разработкой углеродных продуктов, незаменимых в различных отраслях промышленности, в качестве комплексного производителя углеродных материалов.
► Кайфэн Карбон
Kaifeng Pingmei New Carbon Materials Technology Co., Ltd расположена в Восточной промышленной зоне, Кайфэн, провинция Хэнань. Компания в основном производит сверхмощные (UHP) графитовые электроды и ниппели диаметром 500 мм (20 дюймов), 550 мм (22 дюйма), 600 мм (24 дюйма), 700 мм (28 дюймов).
► Наньтун Янцзы Карбон
Nantong Yangzi Carbon Co., Ltd., вице-президент Китайской ассоциации угольной промышленности, входит в тройку крупнейших отечественных производителей графитированных электродов UHP.Nantong Yangzi Carbon уже наладила сотрудничество с Matex Co. Japan по технологии производства графитированных электродов UHP для металлургии и производства стали с 1994 года. Nantong Yangzi Carbon также является первым производителем и экспортером графитированных электродов UHP различных спецификаций.
► Углеродные электроды Schutz
Крупнейший в Индии производитель и экспортер углеволокна для дуговой строжки и производства и экспортера углеволокна для дуговой сварки SCHUTZ CARBON ELECTRODES PVT. ООО производит полный ассортимент углей Arc с 1978 года.Наша компания расширила свои производственные мощности для производства и поставки специальных продуктов из углеродного графита
. В произвольном порядке приведенный выше список предназначен только для справки.

границ | Быстрое и дешевое производство манжетных электродов

Введение

Независимо от того, производятся ли они собственными силами или приобретаются на коммерческой основе, связанные с этим затраты и сроки изготовления имплантируемых электрических устройств будут непомерно высокими для многих исследователей. Это ограничение мотивировало работу, которую мы представляем в этой статье: метод быстрого производства для минимизации времени и затрат, связанных с разработкой и производством новых электродов-манжет для стимуляции периферической нервной системы (ПНС).Наша цель — дать исследователям возможность быстро создавать и улучшать прототипы электродов-манжет, контролируя такие параметры, как размеры и расположение электродов. Кроме того, наша цель состоит в том, чтобы сделать это возможным для максимально широкой группы исследователей с точки зрения их производственного опыта и доступного оборудования.

За последнее десятилетие несколько мишеней в ПНС стали потенциальными субстратами для терапевтического вмешательства. Прямая электрическая модуляция блуждающего нерва была одобрена Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) для лечения резистентной к лекарствам эпилепсии (Englot et al., 2011) и большое депрессивное расстройство (Berry et al. , 2013), и исследователи изучают другие потенциальные показания, такие как хроническая боль (Multon and Schoenen, 2005), сердечная аритмия (Brack et al., 2013) и аутоиммунные заболевания ( Купман и др., 2017). Электрическая стимуляция периферических нервов также может помочь пациентам с неврологическими повреждениями восстановить чувствительность и контроль над мышцами (Navarro et al., 2005). Этот метод, подмножество функциональной электрической стимуляции (ФЭС), был успешно применен в терапевтических устройствах, таких как ActiGait, имплантированный стимулятор периферических нервов, для которого компания Neurodan A/S получила знак CE (Conformité Européene) для лечения отвисания стопы у пациентов с инсульт (Берридж и др., 2007).

Существующие подходы к периферической нейромодуляции обычно включают либо интранейральные электроды, либо электроды-манжеты. Последнее дает несколько преимуществ: характерно большая геометрия электродов манжеты снимает некоторые хирургические ограничения и позволяет вводить контакты с большей площадью поверхности. В результате устройство может подавать большие токи без непреднамеренных окислительно-восстановительных процессов, способных повредить как электрод, так и окружающие ткани (Cogan, 2008).Кроме того, электроды-манжеты можно имплантировать без непосредственного разрезания или проникновения в нерв — технически сложная процедура, которая может привести к острому и долговременному повреждению тканей (Navarro et al., 2005).

В то время как основные манжетные электроды с продольно расположенными контактами могут быть изготовлены с помощью относительно простых процессов (Foldes et al., 2011), изготовление более сложных конфигураций электродов обычно требует трудоемкого проектирования и изготовления в чистых помещениях с привлечением квалифицированных технических специалистов.Циркумполярный электрод манжеты с контактами, расположенными радиально вокруг внутренней части манжеты, является одной из таких конфигураций (см. Рисунок 1 для иллюстрации радиального и продольного расположения). В условиях, когда возможны сложные методы изготовления, тонкопленочные процессы, такие как описанный Navarro et al. (2001) для спиральных манжет, а также для недавно представленного электрода с разрезным кольцом, можно производить циркумполярные электроды с тонкой геометрией (Tsang et al., 2010; Ли и др., 2017 г.; Кобо и др., 2019).

Рис. 1. Иллюстрация продольного и радиального расположения контактов электродов манжеты.

Полезность циркумполярных электродов заключается в том, что они могут избирательно воздействовать на группы пучков внутри нервного пучка, направляя стимулы на соседние контакты (Sweeney et al., 1990; Rozman et al., 1993; Veraart et al., 1993; Goodall et al. ., 1996; GrillJr., and Mortimer, 1996; Navarro et al., 2001; Tarler and Mortimer, 2004).Применительно к FES, Polasek et al. (2009) продемонстрировали в клинических испытаниях, что циркумполярный манжетный электрод может надежно активировать отдельные мышцы, избирательно применяя эффекты стимуляции. Точно так же пространственная избирательность имеет значительные преимущества в модальностях нейромодуляции, таких как стимуляция блуждающего нерва, как обсуждалось Aristovich et al. (2019), использование электрода-манжеты с радиально фрагментированными контактами ограничивает нецелевую стимуляцию и уменьшает побочные эффекты.

Сложный характер многослойных тонкопленочных процессов, однако, делает их непригодными для быстрого изготовления манжетных электродов.Спрос на быстрые производственные процессы резко возрос за последнее десятилетие с появлением таких инструментов, как 3D-принтеры и лазерные резаки. Этот рост был обусловлен тремя важными вариантами использования: (1) производство продуктов с низким спорадическим спросом, (2) производство на этапе проектирования для быстрой итерации идей и (3) производство настраиваемых продуктов (Karapatis et al., 1998; Гул и Амиги, 2016). Индивидуализация особенно ценна для биомедицинских приложений, для которых требования к продукту могут существенно различаться в зависимости от субъекта.В настоящее время исследователи оценивают методы быстрого производства для индивидуальной подгонки протезов конечностей (ten Kate et al. , 2017) и изготовления тканевых каркасов (Do et al., 2015).

Каждый из перечисленных выше вариантов использования подчеркивает важность эффективного метода быстрого изготовления манжетных электродов. Что касается (1), из-за большого пространства параметров для проектирования манжетных электродов конкретные конфигурации имеют спорадический спрос. Поскольку это не позволяет коммерческим производителям пользоваться эффектом масштаба, они могут извлечь выгоду из внедрения решения для быстрого производства.Это приводит к снижению затрат, в частности, для академических лабораторий, которые обычно покупают в небольших объемах. Что касается (2), быстрая итерация конструкций сократит время и затраты, связанные с разработкой манжетных электродов, особенно на ранних стадиях. Для малых предприятий и стартапов, которые хотят избежать передачи этой работы по контракту, быстрое производство станет альтернативой наращиванию дорогостоящих мощностей. Наконец, что касается (3), этот подход может позволить техническим специалистам изготавливать электроды-манжеты по требованию для удовлетворения индивидуальных требований каждого субъекта или пациента. Пациенту с постампутационной болью, например, было бы полезно установить имплантат индивидуального размера в зависимости от диаметра его седалищного нерва, который может варьироваться от 1,4 до 1,9 мм в ягодичной области (Rai, 2015). Помимо Тонга и др. (2018), которые описывают использование роботизированного сшивания для встраивания платиновой проволоки в силикон, в настоящее время не существует технологии, подходящей для этого применения. Как и в клинических условиях, академические лаборатории предъявляют разнообразные требования, и им было бы полезно производить электроды-манжеты собственными силами с использованием быстрого производственного процесса.

Несмотря на текущие производственные проблемы, существует несколько коммерческих решений для электродов-манжет с радиально расположенными контактами (для сравнения см. Таблицу 1). Однако сопутствующие расходы отражают эти производственные проблемы, требующие значительных инвестиций даже для пилотных исследований.

Таблица 1. Сравнение серийно выпускаемых манжетных электродов с радиально расположенными контактами.

Между тем, для внутреннего производства манжетных электродов существует несколько процессов, которые являются быстрыми и экономичными, и еще меньше широко доступных с точки зрения их требований к специализированному оборудованию и техническим навыкам.Неаполь и др. (1988), Haugland (1996) и Foldes et al. (2011) демонстрируют простые методы с использованием платиновой фольги, но они неприменимы для сложных конфигураций, таких как конструкции циркумполярных электродов, без высокого уровня технических навыков и ловкости рук (Veraart et al., 1993; Dweiri et al., 2016; Rozman et al.). др., 2018). Кроме того, поскольку они требуют, чтобы контакты были сформированы вручную, постоянство геометрии электрода будет значительно различаться в зависимости от навыков оператора. Совсем недавно такие исследователи, как Stieglitz et al.показали, что эти проблемы можно решить, используя лазерный резак для нанесения рисунка на платиновую фольгу; однако их метод требует нескольких этапов выравнивания и травления маски, что значительно увеличивает требуемые технические навыки и оборудование, а также время и затраты (Ordonez et al. , 2014). Loeb и Peck (1996) сообщают о методе изготовления манжет путем сшивания платиновых проволок, который, как простой процесс, более подходит для циркумполярных массивов, чем вставка платиновой фольги (Rios et al., 2019).Однако, как заявил Haugland (1996), «при такой конструкции трудно контролировать точное положение и размер электродов, а потерянные [так в оригинале] провода могут действовать как сужения нерва». Кроме того, Hoffer и Kallesoe (2000) сообщают, что проволока, сшитая вручную, представляет риск перерезания нерва из-за смещения и растяжения. Непреднамеренное прокалывание нерва также является риском для некоторых процессов электродов из фольги, которые требуют сварки или пайки проводов (особенно для поверхностей разнородных металлов, таких как платина-нержавеющая сталь), поскольку в соединениях могут возникать механические слабые места. Хоффер и Каллезо, 2000).

В этой статье мы сообщаем об альтернативном решении: композитные электроды из силикона/сажи (CB), встроенные в трубчатую силиконовую изоляцию. Их размеры и характеристики могут быть адаптированы к широкому диапазону диаметров нервов и областей применения. Партия из четырех штук стоит примерно 8,80 долларов за материалы и от трех до четырех часов работы. Кроме того, он не требует специального оборудования или опыта изготовления. Хотя этот метод требует некоторой ручной сборки для прикрепления проводов отведений, он позволяет использовать лазерный резак для нанесения рисунка на контакты электродов.Следовательно, в отличие от Naples et al. (1988), Haugland (1996) и Foldes et al. (2011), которым требуется ручная сборка на всех этапах, этот метод позволит получить согласованную геометрию электродов с высокой точностью по отношению к размерам нерва.

Мы выбрали материал электрода, композит CB (Reyes et al., 2014; Eklund and Kjäll, 2019), чтобы он легко интегрировался с силиконовым корпусом манжеты. Графитизированный углерод имеет сходные характеристики с углеродом, но был выбран углерод, поскольку его композит с силиконом имеет более благоприятную объемную проводимость (Quinsaat et al. , 2019). Некоторые другие силиконовые композиты, например, из платинового порошка (Minev et al., 2015; Schiavone et al., 2018) и углеродных нанотрубок (CNT) (Behrens et al., 2018; Kim et al., 2018), демонстрируют лучшие характеристики. сопротивления переноса заряда. Однако CB намного дешевле и его легко разогнать. Порошки на основе углерода, такие как графит и УНТ, продемонстрировали цитотоксическое действие на жизнеспособность клеток при достаточно высокой концентрации (Fiorito et al., 2006), но полимерные композиты из этих материалов проявляют длительную биологическую инертность (Blau et al., 2011; Ким и др., 2018). Композитный электрод силикон/графит от Blau et al. (2011), например, инкубировали с культурой нейронов кортико-гиппокампа и демонстрировали здоровые морфологические характеристики в течение более трех недель in vitro .

Используя нашу технологию, мы изготовили 3-канальные манжеты циркумполярного нерва для имплантации в седалищный нерв крысы. Обратите внимание, что, как утверждают Navarro et al. , избирательность фасцикулярной активации обычно увеличивается с количеством встроенных контактов (Navarro et al., 2005). Учитывая это, можно было бы улучшить результаты, реализовав массив большего размера.

Мы подвергли наши 3-канальные устройства как проверке с помощью электрохимической характеристики, так и проверке с помощью электрофизиологического исследования. Это электрофизиологическое исследование включало немедленную имплантацию циркумполярной манжеты на седалищный нерв анестезированной крысы и измерение сложных мышечных потенциалов действия во время возбуждающей стимуляции. Хотя значение этого конкретного исследования на животных ограничено его небольшим размером выборки, мы включаем его сюда, чтобы выделить соответствующие методологические шаги для проверки электродов-манжет, изготовленных в соответствии с нашим процессом.Имея это в виду, его результаты воспроизводят ключевые электрофизиологические характеристики, включая селективность пучков, о которых сообщалось в предыдущей литературе, и это дополнительно подтверждает качество нашего процесса (Sweeney et al. , 1990; Rozman et al., 1993; Veraart et al., 1993; Goodall et al., 1996; Grill Jr., and Mortimer, 1996; Navarro et al., 2001; Tarler and Mortimer, 2004).

Материалы и методы

Этот раздел, в дополнение к подробному описанию шагов по изготовлению 3-канального циркумполярного электрода-манжеты, включает инструкции по проверке и аттестации конструкции.В этом случае проверка влечет за собой электрохимические методы оценки таких характеристик, как импеданс и емкость инжекции заряда. Валидация влечет за собой выполнение исследования рекрутирования двигательных единиц на седалищном нерве анестезированной крысы.

Изготовление устройств

Мы изготовили наш манжетный электрод в пять этапов, изображенных на рисунке 2 и описанных ниже:

Рис. 2. Пошаговая иллюстрация изготовления манжетного электрода. Каждый номер соответствует этапу процесса изготовления, как описано в разделе «Изготовление устройства».Ссылки в этой статье на контакты 1, 2 и 3 соответствуют трем изображенным здесь.

Этап 1. Процесс начинается с подготовки подложки, отрезка силиконовой трубки длиной 8 мм (Versilon SPX-50), открывая ее продольным разрезом. Мы использовали трубки с внутренним диаметром 1,6 мм и внешним диаметром 3,2 мм, чтобы соответствовать нашей цели, 2 см обнаженного нерва с диаметром в диапазоне 1–1,5 мм. Хотя в наших экспериментах мы сосредоточились исключительно на нервах такого размера, нервы меньшего диаметра можно было бы приспособить, начав с более узких трубок. сборка являются факторами.На момент написания статьи более узкие трубки с соответствующими характеристиками можно было приобрести у таких поставщиков, как Trelleborg.

Шаг 2. Чтобы выровнять контакты, мы прижали трубку внутренней стороной к предметному стеклу, используя кусок полиимидной (PI) ленты с силиконовым клеем (лента Kapton 1 мил от Dupont). Используя лазерный резак с числовым программным управлением (ЧПУ) (PLS4.75 от Universal Laser Systems), мы затем выровняли и прорезали каналы в подложке в соответствии с чертежом предполагаемой конфигурации электродов. Для этого исследования мы выбрали радиальную матрицу из трех прямоугольных контактов, каждый 0,9 × 1,4 мм ² , расположенных на расстоянии 0,6 мм друг от друга. Эти электроды можно было сделать настолько малыми, насколько позволяло разрешение лазера, которое в нашем случае составляло ∼200 мкм. Таким образом, точность на этом этапе можно повысить, откалибровав интенсивность лазера до минимума, способного прорезать как каптоновую ленту, так и силиконовую трубку. После этого мы освободили узорчатую подложку от предметного стекла и очистили все остатки, оставленные лазером, используя изопропиловый спирт и ватные аппликаторы.

Шаг 3. Подложка с рисунком была затем ламинирована на цилиндрический каркас, состоящий из металлической проволоки, обернутой прозрачной самоклеящейся лентой (скотч 3M, клейкой стороной наружу). На этом этапе следует избегать таких продуктов, как каптоновая лента с клеем на основе силикона, так как прочное соединение может привести к разрыву при снятии (потенциально оголяя провода). В этой конфигурации мы ввели композит силикон/CB в каждый из открытых каналов примерно на половину их глубины (используя иглу 27-го калибра).Затем мы частично отверждали композит, оставляя устройство в конвекционной печи при 60°С на 1 час.

Шаг 4. Мы покрыли концы медных проводов (32 AWG, многожильные, изоляция из ПВХ диаметром 0,25 мм) композитом силикон/CB и приклеили их к частично отвержденному композиту внутри каждого канала. Эти дуги оставались неподвижными из-за вязкости неотвержденного материала силикон/CB. Затем мы полностью отвердели композит, оставив устройство в конвекционной печи при 60°C на 3 часа.Следует следить за тем, чтобы медные провода не вступали в непосредственный контакт с электролитом, так как это может вызвать неблагоприятные электрохимические процессы. Чтобы избежать этой проблемы за счет стоимости, на этом этапе можно заменить платиновую проволоку. Обратите внимание, что ручная сборка проводов может эффективно ограничить сложность устройства, поскольку высокая плотность контактов (помимо четырех радиальных электродов, охватывающих 5-миллиметровую окружность внутри трубки) может быть сложной для реализации.

Шаг 5. Наконец, мы изолировали оголенные провода и силиконовые/CB-электроды методом капельного литья однокомпонентного силикона (RTV 3140, Dow Corning), а затем осторожно сняли манжету с нижележащего скотча (с помощью погружения устройства в изопропиловый спирт). В конечном счете, открытые электроды из силикона/CB были заподлицо с внутренней поверхностью электрода-манжеты. Мы не заметили никаких следов, оставленных скотчем, и не было связанных с ним проблем с проводимостью. С другой стороны, когда мы использовали каптоновую ленту (с силиконовым клеем) вместо скотча для каркаса, мы заметили слой остатков на поверхности контактов и впоследствии столкнулись с проблемами проводимости.

Композитный силиконовый/угольный электрод

Мы использовали композитный материал, состоящий из CB и силикона, а именно полидиметилсилоксан (ПДМС) для электродных контактов. Графитизированную сажу (сажа Super-P, Alfa Aesar) и Часть В Sylgard 184 (Dow Corning) смешивали в соотношении 1:5 по массе с помощью планетарного миксера Thinky ARE-250 (2000 об/мин в течение 1 ч). При отсутствии механического смесителя композит легче перемешать, разбавив его гептаном. Однако весь гептан следует полностью выпарить перед нанесением его на устройство.Непосредственно перед использованием мы добавили к композиту Sylgard 184 Part A в количестве 8% от общей массы и энергично перемешали. Этот состав был основан на том, который оценили Reyes et al. (2014). В качестве альтернативы, композитные материалы силикон/CB можно приобрести у таких производителей, как Creative Materials Inc.

.

Проверка конструкции

Электрические характеристики

Электрические характеристики нашего устройства были оценены с использованием спектроскопии электрохимического импеданса (EIS) и циклической вольтамперометрии (CV).Мы выполнили каждое измерение с помощью потенциостата VersaSTAT 3 от Princeton Applied Research. В обоих случаях наша электрохимическая ячейка состояла из трех электродов, погруженных в фосфатно-солевой буфер комнатной температуры (1 X PBS, pH 7,4): один из катодов манжеты в качестве рабочего электрода, Ag |AgCl| Ячейка 3,0 М KCl в качестве электрода сравнения (заземленная на окружающую клетку Фарадея для снижения шума) и секция копировальной бумаги размером 1 × 2 см ² (Spectracarb 2050A-0550, магазин топливных элементов) в качестве противоэлектрода. В соответствии с типичной процедурой EIS, амплитуда и фаза импеданса оценивались для синусоидальных сигналов (среднеквадратичное значение 10 мВ, смещенное к потенциалу разомкнутой цепи ячейки) на 60 частотах, логарифмически разнесенных между 1 Гц и 1 МГц. CV выполняли со скоростью сканирования 100 мВ/с в диапазоне от –0,7 В до 1,3 В (с центром в равновесном потенциале 300 мВ). Мы выбрали этот диапазон на основании катодного и анодного потенциалов, вызывающих необратимые окислительно-восстановительные процессы, — потенциалов, при которых ток резко возрастает.

Механические испытания

Перед электрической характеристикой каждое устройство было открыто на 3–5 мм в порядке, совместимом с хирургической имплантацией нерва соответствующего диаметра. Кроме того, мы провели расширенные механические испытания части наших трехконтактных манжетных электродов. В этой группе мы провели измерения EIS и CV до и после того, как (1) манжету открыли на 10 мм, а затем отпустили, и (2) манжету раскрыли до плоского состояния, а затем отпустили. Каждую механическую операцию мы повторяли последовательно пять раз между измерениями.

Проверка проекта

Седалищный нерв крысы является широко используемой моделью in vivo для тестирования электродов в ПНС (Rodríguez et al., 2000; Navarro et al., 2001; Ordonez et al., 2014; Sridharan et al., 2018). В этом разделе подробно описывается выполнение рекрутирования двигательной единицы в седалищном нерве крысы, что позволило нам оценить электрофизиологические характеристики, такие как порог срабатывания и пространственная избирательность.

Хирургическая подготовка седалищного нерва крысы и имплантация

Мы проводили все процедуры на животных в соответствии с рекомендациями Комитета по уходу за животными (CAC) Массачусетского технологического института (MIT), сводя к минимуму боль, которую испытывали крысы. Хирургическое обнажение седалищного нерва проводилось по протоколу, аналогичному описанному Rodríguez et al. (2000), Наварро и др. (2001), Ordonez et al. (2014) и Шридхаран и соавт. (2018).

Крысу анестезировали смесью кетамина/ксилазина/ацепромазина (КХА; 1:0.соотношение 125:0,01 по массе). Начальную дозу 0,10 мл на 100 г массы тела крысы вводили внутрибрюшинно через правый нижний отдел живота. Через час вводили последовательные дозы половинного объема с 45-минутными интервалами. Мы контролировали глубину анестезии, проверяя щипковый рефлекс на левой задней конечности каждые 10 минут. Мы помещали крысу на абдоминальный бок над грелкой с температурой 37°C для поддержания физиологической температуры и закрепляли ее заднюю конечность над шприцем для достижения более благоприятного воздействия.Область операции, примерно в два раза больше, чем разрез, была подготовлена ​​путем сбривания шерсти крысы, а затем дезинфекции области чередующимися раундами 70% этанола и повидон-йода.

Зафиксировав крысу в положении лежа, мы нашли правое бедро путем пальпации области и выполнили разрез длиной 3–4 см (хирургическим лезвием № 15), простирающийся от дистального конца бедра по направлению к дорсальной срединной линии, где проходит седалищный нерв. через подвздошную кость. Затем путем тупой диссекции с помощью тупых кровоостанавливающих зажимов и ножниц для радужной оболочки мы отделили двуглавую мышцу бедра и ягодичные мышцы, чтобы обеспечить доступ к глубокому седалищному нерву.Начиная с 13 мм дистальнее седалищной вырезки, мы рассекали окружающую соединительную ткань, чтобы обнажить седалищный нерв вдоль латеральной поверхности конечности от подвздошной кости до трифуркации (примерно 2,5 см, оставляя место для чуть более двух длин манжеты).

После облучения нерв очищали от окружающих тканей автоклавными ватными тампонами, микрохирургическим анатомическим пинцетом и прямыми ножницами. Мы обернули электрод-манжету вокруг основной ветви седалищного нерва проксимальнее его трифуркации, наложив швы вокруг устройства, чтобы закрыть отверстие.Наконец, рана была закрыта путем сшивания кожи одним слоем хирургических узлов 5-0 Prolene с оставлением чрескожных проводов для подключения усилителя.

После завершения эксперимента была проведена эвтаназия путем внутрибрюшинного введения КХА в удвоенной начальной дозе. Подтвердив глубину анестезии с помощью щипка, мы прокололи диафрагму крысы, создав двусторонний пневмоторакс.

Оценка реакции мышц на стимулы электрода манжеты

Чтобы продемонстрировать способность нашего устройства активировать периферические нервные волокна и их нижележащие мишени, мы провели исследование рекрутирования двигательных единиц для каждого контакта в катодной решетке манжеты.Через каждый электродный контакт в монополярной конфигурации пропускали ток от управляемого током усилителя (усилитель IZ2, Tucker-Davis Technologies). Для каждого контакта электромиографическая (ЭМГ) игла из нержавеющей стали, вставленная в широчайшую мышцу спины (примерно в 10 см от выхода нерва), служила заземленным возвратом тока (см. Рисунок 3). Этот эксперимент проводился в три этапа, каждый из которых состоял из нарастания импульсов, подаваемых на один из трех контактов. Каждое линейное изменение состояло из 20 шагов, равномерно распределенных между 10 мкА и 200 мкА, и каждый шаг состоял из трех монофазных импульсов длительностью 1 мс, запускаемых с интервалом 3 с.

Рис. 3. Экспериментальная установка. (A) Фотография электрода-манжеты, имплантированного вокруг седалищного нерва крысы после его использования в эксперименте. Устройство вводили через разрез, сделанный на дорсальной поверхности задней конечности крысы. (B) Схематическое изображение нашей экспериментальной установки, иллюстрирующее анатомическое положение нашей манжеты по отношению к электромиографическим (ЭМГ) иглам.

Сложные мышечные потенциалы действия (СМАР), отражающие восходящую активность иннервирующих волокон, регистрировали с помощью пар игл ЭМГ, введенных с промежутком 1 см в икроножную, переднюю большеберцовую и двуглавую мышцы бедра.С помощью дифференциального усилителя (усилитель PZ2, Tucker-Davis Technologies) мы получили каждый канал по сравнению с удаленной эталонной иглой, введенной в широчайшую мышцу спины напротив земли IZ2 (выборка на частоте 25 кГц).

Для каждого импульса, проходящего через электрод манжеты, мы количественно оценили активацию каждой мышцы ниже по течению по пиковой выпрямленной амплитуде вызванного CMAP. Мы построили кривые рекрутирования, усредняя тройные импульсы с каждого шага и нанося их на график в зависимости от амплитуды стимула на этом шаге.Вся постобработка выполнялась в Matlab от Mathworks и языке программирования Julia.

Результаты

Труд, стоимость и коэффициент успеха

Как показано в разделе «Материалы и методы», описанный здесь процесс изготовления включал только недорогие материалы, которые можно было приобрести у основных коммерческих поставщиков. Мы определили, что каждая партия из четырех устройств стоит примерно 8,80 долларов США материалов. В конечном счете, наш процесс не требовал специального производственного опыта и минимального количества рабочих часов: три-четыре часа на одного человека для производства партии из четырех-пяти устройств.В дополнение к трудозатратам каждая партия требует четырех часов отверждения без присмотра в середине процесса, а на последнем этапе требуется отверждение устройства в течение ночи. На изготовление самого композита силикон/CB потребовалось два часа; однако его можно легко производить в количестве, достаточном для обслуживания многих партий. Наконец, для реализации каждой новой конфигурации электродов в САПР требовалось от одного до двух часов, а во время лазерной резки требовалось еще один-два часа для проверки шаблона и оптимизации параметров резки.Напротив, Foldes et al. (2011) сообщают, что их процесс изготовления манжетных электродов с продольно расположенными контактами требует восьми часов труда.

На основании визуального осмотра и электрических характеристик (см. следующий раздел) мы определили, что наш производственный процесс обеспечивает стабильно работающие устройства. Как показано на дополнительном рисунке 1, в ходе этого процесса были успешно созданы контакты силикон/CB размером 200 мкм. Силиконовая трубка, композит силикон/CB и RTV 3140 прочно сцеплены друг с другом.Мы наблюдали дефекты только в двух из пятнадцати электродов манжеты. Причина неисправности обоих этих устройств заключалась в разрыве электродов из силикона/CB, что привело к короткому замыканию подводящего провода к раствору электролита. Эти дефекты были выведены из визуальных дефектов материала, более низкого сопротивления переносу, измеренного с помощью EIS, и аномальных пиков окислительно-восстановительного потенциала, измеренных с помощью CV (см. Дополнительный рисунок 2).

Разрыв является следствием меньшей гибкости композита силикон/CB по сравнению с немодифицированным силиконом (Eklund and Kjäll, 2019).Поскольку только два из пятнадцати устройств вышли из строя по этому механизму, мы заключаем, что механическая разница между силиконом и CB оказала минимальное влияние на контакты 0,9 × 1,4 мм ² . Мы не тестировали электроды с большими контактами, но обнаружили, что контакты 0,9 × 6 мм ² часто рвутся (см. Дополнительный рисунок 1). Этот разрыв может произойти в процессе отверждения, вероятно, из-за сопутствующего изменения объема. Поэтому узоры большой площади потребуют более тщательного проектирования.

Чтобы лучше понять механические ограничения этих устройств, мы подвергли два из наших трехконтактных манжетных электродов процедуре механических испытаний, описанной в разделе «Механические испытания». Из шести испытанных контактов электродов мы обнаружили, что дефекты были введены только в одном случае после многократного прижимания манжеты к поверхности. Измерения ВФХ показали, что этот контакт разорвался, замкнув подводящий провод на электролит (см. раздел «Электрохимические характеристики»).Для остальных контактов относительное изменение импеданса электродов (1) до и после размыкания на 10 мм составило -12,1 ± 6,4 % ( n = 6) и (2) до и после сплющивания составило -22,1 ± 9,4 %. ( n = 5). Для профилей CV, сопровождающих один из этих контактов, см. Дополнительный рисунок 3. Этот сдвиг предполагает, что некоторые структурные изменения произошли во время механических испытаний, которые обнажили большую площадь поверхности электрода. Поскольку эти структурные изменения могут внести некоторую изменчивость в работу устройства, следует приложить усилия, чтобы предотвратить сильное растяжение или сжатие.С другой стороны, это последствие является относительно незначительным по сравнению с пережатием и прокалыванием нервов, отмеченными Haugland (1996) для манжет с вшитыми вручную проволоками.

Электрохимические характеристики

Циклическая вольтамперограмма нашего контакта силикон/CB, показанная на рис. 4, практически не имеет особенностей, что свидетельствует об отсутствии какого-либо значительного переноса фарадеевского заряда. Такие характеристики, обычно приписываемые двухслойному механизму зарядки/разрядки, идеально подходят для биологических приложений.По резкому возрастанию тока мы определили, что электролиз начинается при -0,6 В и 1,2 В для катода и анода соответственно. Мы не наблюдали пузырьков газа, выходящих из контакта во время поляризации, что еще раз указывает на то, что безопасное окно для поляризации этого материала существует от –0,6 В до 1,2 В.

Рис. 4. Циклическая вольтамперограмма, полученная для одиночного композитного электрода из силикона/CB, сканированного со скоростью 100 мВ/с в диапазоне от –0,7 В до 1,3 В. Этот результат характерен для четырех других электродов, которые мы оценивали в нашем исследовании.

Между тем, в дефектных манжетах можно наблюдать совершенно другой профиль CV. В случаях, когда электрод был поврежден, оставляя часть подводящего провода оголенной, пики восстановления и окисления смещались до –0,3 В и 0,8 В соответственно (см. Дополнительный рисунок 2). Кроме того, импеданс стал значительно ниже. Таким образом, неисправные устройства можно было четко отличить по их электрохимическим характеристикам.

Композитный электрод силикон/CB показал больший импеданс, чем обычные электродные материалы, такие как платина (см. Таблицу 2 для сравнения).Наши измерения EIS показали, что импеданс контактов тестируемых электродов составляет 36 ± 15 кОм ( n = 5) для синусоидальной поляризации 1 кГц (см. Рисунок 5 для полного спектра). Как и в случае некоторых элементов в Таблице 2, больший импеданс силикона/CB возникает из-за изолирующей природы силикона.

Таблица 2. Сравнение поверхностных импедансов для нескольких электродных материалов (в 1 X PBS, pH 7,4, при комнатной температуре), описанных в литературе (каждый из которых имеет исходные размеры в масштабе ~1 мм).

Рисунок 5. Данные электрохимической импедансной спектроскопии (EIS), полученные для композитного электрода из силикона/CB на 60 частотах, логарифмически разнесенных между 1 Гц и 1 МГц (среднеквадратичное значение 10 мВ, смещение относительно потенциала разомкнутой цепи ячейки). Графики (A) и (B) представляют амплитудную и фазовую составляющие диаграммы Боде соответственно.

Несмотря на это, импеданс наших электродов был достаточно низким, чтобы монофазные импульсы с амплитудой 200 мкА и шириной импульса 1 мс (в соответствии с параметрами, реализованными во время стимуляции in vivo , описанной в следующем разделе), поддерживали потенциал электрода в пределах безопасного окна поляризация определена выше.Таким образом, при предполагаемой работе в качестве стимулятора периферических нервов наш электрод-манжета будет безопасно функционировать в пределах (1) электрохимического окна электрода и (2) типичных усилителей стимуляции.

Набор двигательных единиц

Хирургическая имплантация манжеты заняла около 10 минут и не требовала каких-либо специальных инструментов (см. рис. 3А). Основываясь на визуальном осмотре, устройство оставалось правильно установленным на протяжении всего эксперимента внутри расщелины между двуглавой мышцей бедра и ягодичной мышцей без каких-либо внешних опор.Кроме того, его формат позволял повторно зашивать кожу над разрезом после имплантации, ограничивая высыхание и переохлаждение операционного поля. При снятии манжеты морфологических аберраций нерва по месту прикрепления манжеты не наблюдалось.

После успешной имплантации мы провели исследование рекрутирования двигательных единиц, чтобы проверить поведение активации, характерное для периферических нервных волокон. Как показано на рисунке 6, мы наблюдали сильную мышечную активность в ответ на возбуждающий стимул (необработанные следы см. на дополнительном рисунке 4).Величина вызванных CMAP монотонно увеличивалась с амплитудой стимула отчетливо сигмоидальным образом. Пороги (количественно определяемые амплитудой стимула на половине максимума), соответствующие каждой кривой, соответствовали типичным электродам манжеты, о которых сообщалось в литературе (Rodríguez et al., 2000).

Рис. 6. Кривые набора для (A) икроножной мышцы, (B) передней большеберцовой мышцы и (C) двуглавой мышцы бедра, стимулированных каждым из трех контактов на электроде-манжете.Пиковый выпрямленный составной мышечный потенциал действия (CMAP), полученный для трех импульсов, усреднялся на каждом шаге, чтобы получить каждое значение в диапазоне линейно изменяющейся последовательности.

В икроножном канале, изображенном на рис. 6А, мы наблюдали более низкие пороги активации, связанные с контактами 2 и 3, чем с контактом 1. Мы связываем это с избирательным влиянием контактов на соседние области нерва. Как сообщают Navarro et al. (2005), селективность можно улучшить, включив в массив больше контактов.

Обсуждение

Как указано выше, этот процесс требует незначительных затрат по сравнению с коммерческими решениями. В то же время, по сравнению с другими простыми производственными процессами, описанными в литературе, он требует меньшего количества рабочих часов. Однако его ключевое преимущество заключается в том, что как простой метод он может производить устройства с точной и сложной геометрией электродов. Точность ограничена только размерами гравировки лазера, которые для PLS4.75 от Universal Laser Systems составляли ~200 мкм.С другой стороны, мы обнаружили, что ручная сборка проводов на шаге 4 может представлять проблему для конструкций с плотностью контактов более ∼1 контакт/мм.

Несмотря на то, что в манжету могут быть встроены контакты размером всего 0,2 мм, исходя из нашего опыта использования этого процесса, мы ожидаем, что его принципы будут наиболее применимы для манжет с внутренним диаметром не менее 0,5 мм. Таким образом, будущие исследователи могут использовать этот отчет в качестве основы для создания манжетных электродов для более мелких нервов, таких как блуждающий нерв крысы, диаметр которого Pelot et al. (2020) составляет 0,260 ± 0,025 мм на уровне шейки матки (Noller et al., 2019).

Хотя эта работа была сосредоточена на устройствах для неотложных экспериментов, ее можно было легко адаптировать к долгосрочным имплантатам. Принимая во внимание более жесткие ограничения на биосовместимость и стабильность, устройства должны быть изготовлены из платиновых проводов с тефлоновой изоляцией, силиконовых трубок медицинского класса для подложки (доступны у таких поставщиков, как Trelleborg) и PDMS медицинского класса для композитного электрода и устройства. инкапсуляция.Кроме того, подводящие провода должны быть сделаны как можно тоньше, чтобы улучшить механическую совместимость. Что касается самого материала электрода, композиты силикон/УНТ и силикон/графит имеют идентичную биосовместимость с силиконом при достаточно низком содержании проводящего элемента (Blau et al., 2011; Kim et al., 2018). Силикон/CB, вероятно, обладает такой же биологической инертностью, что и эти другие композиты на основе углерода, но это косвенное свидетельство должно быть подтверждено будущими исследованиями, чтобы подтвердить пригодность для долгосрочной имплантации.

Этот метод в основном основан на использовании проводящего силиконового композитного материала для электродных контактов — другие материалы не смогут интегрироваться с телом манжеты. Хотя мы рассмотрели несколько вариантов этого материала на основе предшествующей литературы, каждый из которых потенциально имеет свои преимущества, мы выбрали силикон/CB из-за выгодной стоимости, простоты изготовления и доступности коммерческого продукта. Однако его специфическая роль в качестве нейронного стимулирующего электрода относительно зарождается, и, таким образом, в настоящее время ему не хватает обширной электрохимической и биологической характеристики.Мы сочли материал силикон/CB подходящим для нашего конкретного применения, подвергнув его соответствующим электрохимическим испытаниям. На этом этапе мы рекомендуем, чтобы новые проекты также проходили проверку EIS и CV. Как обсуждалось в разделе «Электрохимические характеристики», дефектные устройства можно четко идентифицировать по измерениям ВФХ и импеданса, последние доступны на месте .

Основным ограничением силикона/CB, которое мы определили на основании описанных здесь результатов, является его импеданс: как показала EIS, этот материал имеет гораздо больший импеданс, чем обычные электродные материалы, такие как платина.Это может ограничить производительность в приложениях, где необходимы меньшие размеры контактов и большие токи. Кроме того, это ограничивает применение этого материала для стимуляции, поскольку для записи требуются электроды с низким импедансом. Хотя увеличение содержания CB неприемлемо из-за его отрицательного влияния на механическую прочность, можно добиться улучшений, заменив силикон/CB другим совместимым силиконовым композитом, таким как силикон/УНТ или силикон/платина. В качестве альтернативы можно рассмотреть гибридные композиты, такие как CB с частицами серебра, которые сами по себе демонстрируют улучшенную проводимость по сравнению с силиконом/CB (Eklund and Kjäll, 2019).Эти модификации могут обеспечить быстрое производство манжетных электродов, подходящих для электрофизиологических записей. Кроме того, эти альтернативные материалы могут позволить уменьшить общее содержание проводящего материала, улучшить механические свойства и сделать возможным более крупные и долговечные контакты электродов.

Заключение

В нашем производстве не требовалось специального оборудования или опыта изготовления, и мы столкнулись с незначительными затратами по сравнению с коммерчески доступными решениями.Основываясь на нашей характеристике, которая включала электрохимические и механические испытания, мы можем подтвердить, что циркумполярные манжеты, созданные в ходе нашего процесса, были постоянными и эффективными. Кроме того, наше ограниченное электрофизиологическое исследование предполагает избирательную активацию икроножной мышцы отдельными контактами. Этот результат был достигнут за счет точного формирования рисунка с помощью инструментов и использования гибких композитных электродов на силиконовой основе. Не полагаясь в значительной степени на мелкую моторику или другие специализированные навыки, этот процесс предлагает явное преимущество перед другими простыми методами, такими как те, которые требуют ручного сшивания и ручного моделирования металлических пленок. Кроме того, электроды-манжеты из силикона/CB состоят исключительно из мягких материалов (за исключением проводов отведений), что устраняет риск прокола или сужения нерва.

На данном этапе разработки мы не ожидаем, что этот метод заменит обычные литографические методы для большинства финальных стадий производства. Однако его качества делают его подходящим для быстрого изготовления схем периферической нейромодуляции. В этом качестве его варианты использования включают: (1) производство электродов-манжет в случаях низкого, спорадического спроса, (2) производство на этапе проектирования для быстрой итерации идей и (3) производство настраиваемых продуктов.С расширением коммерческих нейротехнологий мы ожидаем увеличения спроса на технологии, которые могут удовлетворить эти производственные требования.

Учитывая значительные различия как в анатомии ПНС, так и в применении методов ФЭС и нейромодуляции, персонализированный подход может значительно улучшить результаты лечения пациентов. Представляемый нами быстрый производственный процесс приближает нас к этой цели в области устройств с электродами-манжетами.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок.

Заявление об этике

Исследование на животных было рассмотрено и одобрено Институциональным комитетом по уходу и использованию животных Массачусетского технологического института (протокол № 0220-011-23).

Вклад авторов

MF выполнил концептуализацию, методологию, программное обеспечение, проверку, формальный анализ, исследование и написание — первоначальный проект. MP и SA выполнили методологию, расследование и написание — обзор и редактирование. AL выполнил методологию, программное обеспечение, исследование, ресурсы и написание — обзор и редактирование.CL и RA выполнили методологию, написание — обзор и редактирование, а также супервизию. SL выполнял написание — обзор и редактирование, надзор, администрирование проекта и получение финансирования. JH выполнял концептуализацию, написание — обзор и редактирование, надзор, администрирование проекта и получение финансирования. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Финансирование

Работа, представленная в этой статье, была частично поддержана стипендией быстрого факультета инноваций Массачусетского технологического института.MF был поддержан Draper Fellowship.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Дополнительный материал

Дополнительный материал к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2021.628778/full#supplementary-material

.

Ссылки

Аристович К., Donegà, M., Fjordbakk, C., Tarotin, I., Chapman, C., Viscasillas, J., et al. (2019). Полная оптимизация и проверка in-vivo пространственно-селективной мультиэлектродной матрицы для нейромодуляции блуждающего нерва. [physics.med-ph] [подготовка] doi: arXiv: 1903.12459

Академия Google

Беренс А., Форемни К. и Долл Т. (2018). Углеродные нанотрубки-силиконовый каучук на активных тонкопленочных имплантатах. Физ. Статус Solidi 215:1700873. doi: 10.1002/pssa.201700873

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Берри, С.М., Броглио К., Банкер М., Джайеварден А., Олин Б. и Раш А. Дж. (2013). Метаанализ исследований на уровне пациентов, оценивающих терапию стимуляцией блуждающего нерва при резистентной к лечению депрессии. Мед. Устройства Доказательства Res. 6, 17–35. doi: 10.2147/mder.s41017

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Блау А., Мурр А., Вольф С., Сернагор Э., Медини П., Юрилли Г. и соавт. (2011). Гибкие цельнополимерные микроэлектродные матрицы для захвата сердечных и нейронных сигналов. Биоматериалы 32, 1778–1786. doi: 10.1016/j.biomaterials.2010.11.014

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Брак, К. Э., Винтер, Дж., и Нг, Г. А. (2013). Механизмы, лежащие в основе вегетативной модуляции инициации фибрилляции желудочков — предполагаемые профилактические свойства стимуляции блуждающего нерва при злокачественных аритмиях при сердечной недостаточности. Сердечная недостаточность. Ред. 18, 389–408. doi: 10.1007/s10741-012-9314-2

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Берридж, Дж.H., Haugland, M., Larsen, B., Pickering, R.M., Svaneborg, N., Iversen, H.K., et al. (2007). Испытание фазы II для оценки имплантированного стимулятора стопы ActiGait при установленной гемиплегии. J. Реабилитация. Мед. 39, 212–218. дои: 10.2340/16501977-0039

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кобо, А. М., Ларсон, К. Э., Шолтен, К., Миранда, Дж. А., Эльяхудаян, С., Сонг, Д., и другие. (2019). Электрод-манжета на основе парилена со встроенной микрожидкостью для регистрации периферических нервов, стимуляции и доставки лекарств. Дж. Микроэлектромех. Сист. 28, 36–49. doi: 10.1109/jmems.2018.2881908

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

До, А.-В., Хорсанд, Б., Гири, С.М., и Салем, А.К. (2015). 3D-печать каркасов для регенерации тканей. Доп. Здоровьеc. Матер. 4, 1742–1762 гг. doi: 10.1002/adhm.201500168

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Двайри, Ю. М., Стоун, М. А., Тайлер, Д. Дж., МакКаллум, Г. А., и Дюран, Д.М. (2016). Изготовление нервных электродов с высокой плотностью контактов и плоским интерфейсом для регистрации и стимуляции. Дж. Вис. Эксп. е54388.

Академия Google

Эклунд, М., и Кьялль, Н. (2019). Композитный технический углерод на силиконовой основе для эпидермальных электродов. Магистр технических наук, кафедра технических наук, отделение технологии микросистем, диссертация. Упсальский университет, Уппсала.

Академия Google

Энглот, Д.Дж. , Чанг, Э.Ф., и Огюст, К.И. (2011). Стимуляция блуждающего нерва при эпилепсии: метаанализ эффективности и предикторы ответа — обзор. Ж. Нейрохирург. 115, 1248–1255. дои: 10.3171/2011.7.jns11977

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Fiorito, S., Serafino, A., Andreola, F., Togna, A., and Togna, G. (2006). Токсичность и биосовместимость углеродных наночастиц. Дж. Наноски. нанотехнологии. 6, 591–599. doi: 10.1166/jnn.2006.125

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Фолдес, Э.Л., Акерманн, Д.М., Бхадра, Н., Килгор, К.Л., и Бхадра, Н. (2011). Разработка, изготовление и оценка соответствующего электрода-манжеты циркумполярного периферического нерва для острого экспериментального использования. J. Neurosci. Методы 196, 31–37. doi: 10.1016/j.jneumeth.2010.12.020

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Goodall, E.V., Breij, J. F.D., и Holsheimer, J.(1996). Позиционно-селективная активация периферических нервных волокон манжетным электродом. IEEE Trans. Биомед. англ. 43, 851–856. дои: 10.1109/10.508548

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Гул, Дж., и Амиги, К. (2016). 3D-печать в фармацевтике: новый инструмент для создания индивидуальных систем доставки лекарств. Междунар. Дж. Фарм. 499, 376–394. doi: 10.1016/j.ijpharm.2015.12.071

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гриль, В.М. мл. и Мортимер Дж. Т. (1996). Количественная оценка рекрутинговых свойств электродов с множественными контактными манжетами. IEEE Trans. Реабилит. англ. 4, 49–62. дои: 10.1109/86.506402

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хаугланд, М. (1996). «Гибкий метод изготовления электродов для нервных манжет», в Proceedings of the 18th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society , Vol. 1 (Пискатуэй, Нью-Джерси: IEEE), 359–360.

Академия Google

Хоффер, Дж., и Каллесо, К. (2000). «Как использовать нервные манжеты для стимуляции, записи или модуляции нейронной активности», в Neural Prostheses for Restoration of Sensory and Motor Function , eds JK Chapin and KA Moxon (Boca Raton, FL: CRC Press).

Академия Google

Карапатис, Н.П., ван Гритуйзен, Дж.П.С., и Глардон, Р. (1998). Прямой быстрый инструментарий: обзор текущих исследований. Быстрый прототип. Дж. 4, 77–89.дои: 10.1108/13552549810210248

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Kim, J.H., Hwang, J.-Y., Hwang, H.R., Kim, H.S., Lee, J.H., Seo, J.-W., et al. (2018). Простой и экономичный метод высокопроводящего и эластичного композита углеродных нанотрубок/полидиметилсилоксана для носимой электроники. науч. Респ. 8:1375.

Академия Google

Купман, Ф. А., ван Маанен, М. А., Вервордельдонк, М. Дж., и Так, П. П. (2017). Балансировка вегетативной нервной системы для уменьшения воспаления при ревматоидном артрите. Дж. Интер. Мед. 282, 64–75. doi: 10.1111/joim.12626

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Lee, S., Sheshadri, S., Xiang, Z., Delgado-Martinez, I., Xue, N., Sun, T., et al. (2017). Селективная стимуляция и нейронная запись на периферических нервах с использованием гибких электродов с разъемным кольцом. Сенсорные приводы B Chem. 242, 1165–1170. doi: 10.1016/j.snb.2016.09.127

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ли, С. Х., Jung, JH, Chae, YM, Suh, J.-K. Ф. и Канг Дж. Ю. (2010). Изготовление и определение характеристик имплантируемых и гибких электродов-манжет для нервов с пленками Pt, Ir и IrOx, нанесенными методом высокочастотного напыления. Дж. Микромех. Микроангл. 20:035015. дои: 10.1088/0960-1317/20/3/035015

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Леб, Г. Э., и Пек, Р. А. (1996). Электроды-манжеты для хронической стимуляции и записи активности периферических нервов. J. Neurosci. Методы 64, 95–103.дои: 10.1016/0165-0270(95)00123-9

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Минев, И. Р., Венгер, Н., Кортин, Г., и Лакур, С. П. (2015). Обновление исследования: мезокомпозит платина-эластомер в качестве покрытия нервных электродов. АПЛ Матер. 3:014701. дои: 10.1063/1.4

2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мултон, С., и Шенен, Дж. (2005). Контроль боли с помощью стимуляции блуждающего нерва: от животного к человеку. и назад. Акта Нейрол. бельг. 105, 62–67.

Академия Google

Неаполь, Г.Г., Мортимер, Дж.Т., Шайнер, А., и Суини, Дж.Д. (1988). Спиральный электрод-манжета для стимуляции периферических нервов. IEEE Trans. Биомед. англ. 35, 905–916. дои: 10.1109/10.8670

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Наварро, X. , Крюгер, Т.Б., Лаго, Н., Микера, С., Штиглиц, Т. и Дарио, П. (2005). Критический обзор интерфейсов с периферической нервной системой для управления нейропротезами и гибридными бионическими системами. J. Периферическая нервная система. 10, 229–258. doi: 10.1111/j.1085-9489.2005.10303.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Наварро, X., Вальдеррама, Э., Штиглиц, Т., и Шуттлер, М. (2001). Селективная фасцикулярная стимуляция седалищного нерва крыс мультиполярными полиимидными манжетными электродами. Реставр. Нейрол. Неврологи. 18, 9–21.

Академия Google

Ноллер, К.М., Левин, Ю.А., Ураков, Т.М., Аронсон, Дж.П.и Нэш, М.С. (2019). Стимуляция блуждающего нерва в моделях грызунов: обзор технических соображений. Фронт. Неврологи. 13:911. doi: 10.3389/fnins.2019.00911

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ордонез, Дж. С., Пиков, В., Виггинс, Х., Паттен, К. , Штиглиц, Т., Рикерт, Дж., и соавт. (2014). «Электроды-манжеты для нервов очень малого диаметра — прототипирование и первые записи in vivo», Proceeding of the 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society , 2014 г., (Пискатауэй, Нью-Джерси: IEEE), 6846–6849.

Академия Google

Пелот, Н. А., Голдхаген, Г. Б., Кариелло, Дж. Э., Массельман, Э. Д., Клиссолд, К. А., Эззелл, Дж. А., и соавт. (2020). Количественная морфология шейных и поддиафрагмальных блуждающих нервов человека, свиньи и крысы. Фронт. Неврологи. 14:601479. doi: 10.3389/fnins.2020.601479

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Поласек, К. Х., Хойен, Х. А., Кейт, М. В., Кирш, Р. Ф., и Тайлер, Д. Дж. (2009). Стабильность стимуляции и селективность хронически имплантированных многоконтактных электродов-манжет для нервов в верхней конечности человека. IEEE Trans. Нейронная система. Реабилит. англ. 17, 428–437. doi: 10.1109/tnsre.2009.2032603

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Quinsaat, J.E.Q., Burda, I., Krämer, R., Häfliger, D., Nüesch, F.A., Dascalu, M., et al. (2019). Проводящие электроды из силиконового эластомера, пригодные для трафаретной печати. науч. Респ. 9:13331.

Академия Google

Рай, Р. (2015). «Анатомическое исследование ширины и толщины седалищного нерва в ягодичной области», в материалах Международной конференции ISERD , Дубай.

Академия Google

Reyes, B.A., Posada-Quintero, H.F., Bales, J.R., Clement, A.L., Pins, G.D., Swiston, A., et al. (2014). Новые электроды для подводного мониторинга ЭКГ. IEEE Trans. Биомед. англ. 61, 1863–1876 гг. doi: 10.1109/tbme.2014.2309293

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Риос, М. У., Баксот, Дж. Э., Рахеби, К. С., Инженер, К. Т., Килгард, М. П., и Хейс, С. А. (2019). Протокол конструирования электродов манжеты для стимуляции нервов крыс. Методы Протоколы 2:19. дои: 10.3390/mps2010019

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Родригес Ф. Дж., Себальос Д., Шюттлер М., Валеро А., Вальдеррама Э., Штиглиц Т. и др. (2000). Электроды-манжеты из полиимида для стимуляции периферических нервов. J. Neurosci. Методы 98, 105–118. doi: 10.1016/s0165-0270(00)00192-8

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Розман Ю., Печлин П., Рибарич С., Годец М.и Бурджа, Дж. (2018). Усовершенствованный метод изготовления многоэлектродной спиральной манжеты для избирательной стимуляции периферических нервов. науч. Респ. 8:915.

Академия Google

Розман Дж., Совинец Б., Трлеп М. и Зорко Б. (1993). Многоэлектродная спиральная манжета для упорядоченной и реверсивной активации нервных волокон. Дж. Биомед. англ. 15, 113–120. дои: 10.1016/0141-5425(93)

-2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Скьявоне, Г. , Wagner, F., Fallegger, F., Kang, X., Vachicouras, N., Barra, B., et al. (2018). «Долговременная функциональность массива мягких электродов для эпидуральной стимуляции спинного мозга в модели мини-свиньи», в Proceedings of the 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society , (Piscataway, NJ: IEEE), 1432 –1435.

Академия Google

Шридхаран, А., Чираниа, С., Тове, Б. К., и Мутхусвами, Дж. (2018). Дистанционная стимуляция седалищного нерва с помощью манжетных электродов и имплантированных диодов. Микромашины (Базель) 9:595. дои: 10.3390/ми95

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Суини, Дж. Д., Ксиенски, Д. А., и Мортимер, Дж. Т. (1990). Техника нервной манжеты для избирательного возбуждения периферических отделов ствола нерва. IEEE Trans. Биомед. англ. 37, 706–715. дои: 10.1109/10.55681

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тарлер, доктор медицины, и Мортимер, Дж. Т. (2004). Избирательная и независимая активация четырех двигательных пучков с помощью четырехконтактного электрода-манжеты. IEEE Trans. Нейронная система. Реабилит. англ. 12, 251–257. doi: 10.1109/tnsre.2004.828415

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Тонг, Ю., Мурбах, Дж. М., Субраманиан, В., Чатре, С., Дельгадо, Ф., Мартин, Д. К., и соавт. (2018). Гибридный подход 3D-печати и роботизированной встраивания для проектирования и изготовления нервных манжет со встроенными блокирующими механизмами. MRS Adv. 3, 2365–2372. doi: 10.1557/adv.2018.378

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Цанг, В.М., Стоун А.Л., Олдворт З.Н., Хильдебранд Дж.Г., Даниэль Т.Л., Акинванде А.И. и соавт. (2010). Гибкий электрод с разрезным кольцом для стимуляции полета насекомых с помощью мультисайтовой стимуляции нейронов. IEEE Trans. Биомед. англ. 57, 1757–1764 гг. doi: 10.1109/tbme.2010.2041778

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Veraart, C. , Grill, W.M., and Mortimer, J.T. (1993). Селективный контроль мышечной активации с помощью мультиполярного нервного электрода-манжеты. IEEE Trans.Биомед. англ. 40, 640–653. дои: 10.1109/10.237694

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Производство электродов на водной основе и прямая переработка электродов для литий-ионных аккумуляторов — экологичная и устойчивая производственная система

Катоды NCM523, обработанные водным раствором, показывают эффективность, сравнимую с катодами, обработанными NMP

•

Отработанный компаунд NCM523 был отделен от других компонентов катода в воде

•

Это обеспечивает потенциальный путь к экологичному и устойчивому производству аккумуляторов

Резюме

Крайне важно разработать недорогую и экологически безопасную систему для производства и переработки литий-ионных аккумуляторов (LIB), поскольку спрос на LIB продолжает резко расти. Обычные катоды LIB изготавливаются с использованием N-метил-2-пирролидона в качестве растворителя, который является дорогим, высокотоксичным, легковоспламеняющимся и энергоемким для производства и восстановления. В идеале должна быть построена замкнутая цепочка промышленных поставок, в которой батареи производятся, собираются на рынке и перерабатываются с минимальным внешним токсичным растворителем через всю систему. Эта работа демонстрирует экологичный и более устойчивый метод производства литий-ионных аккумуляторов, при котором при производстве и переработке электродов не используются опасные органические растворители.Электроды, изготовленные с помощью обработки на водной основе, демонстрируют производительность и срок службы, сравнимые с электродами, полученными при обычной обработке на основе растворителя. Использование водорастворимого связующего позволяет восстанавливать катодный состав из отработанных электродов с помощью воды, которая успешно регенерируется для обеспечения электрохимических характеристик, сравнимых с исходным электродом.

Тематические области

Электрохимическое хранение энергии

Энергетическая устойчивость

Производство

Рекомендуемые статьиСсылки на статьи (0)

© 2020 Автор(ы).

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Использование электродов разных производителей

Если сварка должна выполняться в соответствии со спецификацией процедуры сварки, возможно, что смена производителя электрода сделает недействительной процедуру утверждения кода/стандарта, на котором она была основана. Производитель или торговая марка электрода может быть классифицирована как существенная переменная в данной процедуре сварки. Степень, в которой необходима повторная квалификация, будет варьироваться от кода к коду.

Например, в EN ISO 15614-1 ^[1] и в стандарте Великобритании BS 4515:2004 ^[2] одобрение ограничивается только конкретной маркой электрода , если требуется испытание на удар как часть квалификация процедуры. С другой стороны, в DNV OS-F101 ^[3] указано, что при изменении марки расходного материала процедура сварки считается недействительной и требует повторной аттестации (см. таблицу C-2).

В ASME IX ^[4] (QW-404.12, дополнительная существенная переменная), торговое наименование рассматривается только в том случае, если электрод не подпадает под спецификацию SFA или если обозначение имеет суффикс «G» в спецификации SFA. В таких случаях и если требуется испытание на удар , изменение торгового обозначения присадочного металла требует повторной квалификации.

Если код/стандарт разрешает использование электродов другой марки или если сварка не выполняется по определенной процедуре, при условии, что не было проблем с их использованием, все же рекомендуется придерживаться расходных материалов, используемых в коде/коде/стандарте. стандартный или тот, который обычно используется.Это связано с тем, что классификация электродов не учитывает «удобство использования». Разные марки электродов (одной и той же спецификации) часто сваривают по-разному, и многие сварщики чувствительны к различиям в качестве и рабочих характеристиках электродов разных производителей. Иногда были выявлены различия в характеристиках электродов для одной и той же марки или источника материалов для покрытия электродов, что было вызвано изменением завода, на котором производятся электроды.Хотя избежать этого невозможно, по другим причинам, указанным выше, поговорка «если он не сломан, не пытайтесь его починить» иногда является лучшим советом относительно смены марки электрода.

1. BS EN ISO 15614-1:2004+A2:2012 «Спецификация и квалификация процедур сварки металлических материалов. Проверка процедуры сварки».
2. BS 4515-1:2009 «Технические условия на сварку стальных трубопроводов на суше и на море».
3. Det Norske Veritas, Морской стандарт DNV-VOS-F101 «Подводные трубопроводные системы», октябрь 2010 г.
4. ASME B&PV, Раздел IX, «Квалификация в области сварки и пайки», издание 2011 г.

Крупнейшие индийские производители графитовых электродов столкнулись с ограничениями с правительством и производителями стали.

Рабочий наблюдает за электрической печью внутри сталелитейного завода на окраине Джамму, 12 февраля 2018 года.REUTERS/Mukesh Gupta/Files

В рамках необычного вмешательства министерство стали Индии настаивает на том, чтобы производители электродов снизили цены для более мелких производителей стали после 500-процентного роста внутренних цен, сообщили источники Reuters.

Правительство также сообщило, что может ввести экспортную пошлину с целью увеличения внутреннего предложения.

На долю двух индийских производителей приходится около четверти мирового производства, и эти шаги могут привести к сокращению маржи и еще большему давлению на цены для международных клиентов Индии, таких как ArcelorMittal и южнокорейская POSCO.

Графитированные электроды используются для плавки лома в электродуговых печах для производства новой стали. Их основным ингредиентом является ценный игольчатый кокс, который производится либо из нефти, либо из каменноугольной смолы.

Поскольку в прошлом году Китай затянул гайки в отношении загрязняющих окружающую среду промышленных предприятий, было остановлено около 30 процентов производства графитированных электродов, что привело к резкому росту мировых цен и принесло пользу производителям в других странах.

Экспорт электродов из Индии вырос на 71 процент по сравнению с апрелем-августом прошлого года, в то время как акции Graphite India Ltd выросли в 9 раз в 2017 году, а акции HEG Ltd подскочили в 15 раз.

Но резкий скачок цен на электроды оказал давление на мелких производителей стали в Индии, что побудило Министерство стали организовать встречу с производителями и сталелитейной промышленностью на 15 января.

ДАВЛЕНИЕ НА ЦЕНЫ

заключить срочные контракты со сталелитейными компаниями, чтобы защитить их в соответствии с планом премьер-министра Нарендры Моди «Сделать в Индии» по увеличению производства, по словам двух представителей компании, присутствовавших на встрече.

Он также призвал их ввести цены для небольших фирм, таких как Kalyani Steels Ltd и Sunflag Iron and Steel Co.Ltd в соответствии с таковыми для крупных компаний, таких как Jindal Steel и Power Ltd, которые заключили долгосрочные контракты.

Чтобы подкрепить свой запрос, правительство включило в свой последний бюджет положение, которое позволит ему ввести экспортную пошлину в размере 20 процентов для производителей электродов.

«Это положение позволит индийским производителям заключать долгосрочные контракты с производителями, чтобы количество было гарантировано, а цена стабилизировалась», — сказал Рейтер министр стали Аруна Шарма.

Она отказалась подтвердить встречу 15 января с производителями графитированных электродов и металлургов.

Производители электродов с тех пор согласились снизить цены для местных сталелитейных компаний на целых 20 процентов в феврале и марте, сообщили два источника в компании, участвовавшие в переговорах, хотя это намного ниже 50-процентного снижения цен, к которому стремились производители стали.

«Они сказали, что будут заключать с нами ежеквартальные контракты, но снижение цены невелико. Снижение цен может быть убытком для производителей электродов, но не выгодой для нас», — сказал один из руководителей сталелитейной промышленности, отказавшийся назвать свое имя из-за деликатности вопроса.

Кроме того, производители электродов планируют снова поднять цены на целых 20 процентов в течение апреля-июня, сообщили два источника в компании, что подольет масла в огонь спора.

Производители утверждают, что им необходимо защитить маржу из-за высоких цен на импортный игольчатый кокс, который составляет 61 процент себестоимости производства электродов.

В 10-страничном письме, отправленном в министерство в январе и просмотренном Reuters, компания HEG, которая экспортирует продукцию примерно в 30 стран, также заявила, что выступает против любых экспортных тарифов и переложит расходы на внутренних потребителей.

Похоже, что спор будет продолжаться, поскольку аналитики говорят, что потребуется время, чтобы сбалансировать рынок, учитывая давление на поставки игольчатого кокса.

Цены на сырье выросли почти в пять раз за последний год или около того, с 700 до 3600 долларов за тонну, согласно данным исследовательской фирмы Anand Rathi.

Руководители HEG и Graphite India Ltd не ответили на электронные письма Reuters с просьбой прокомментировать ситуацию.

Репортаж Нехи Дасгупты из Нью-Дели; Дополнительный отчет Тома Дейли в Пекине; под редакцией Ричарда Пуллина

Производство электродов на водной основе и прямая переработка электродов для литий-ионных аккумуляторов — экологичная и устойчивая производственная система

.2020 22 мая; 23 (5): 101081. doi: 10.1016/j.isci.2020.101081. Epub 2020 21 апр.

Принадлежности Расширять

Принадлежности

• ¹ Отделение энергетики и транспорта, Окриджская национальная лаборатория, Ок-Ридж, Теннесси, 37831, США. Электронный адрес: lij4@ornl.gov.
• ² Департамент машиностроения, Технологический институт Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния 24060, США.
• ³ Отделение энергетики и транспорта, Окриджская национальная лаборатория, Ок-Ридж, Теннесси, 37831, США.
• ⁴ Департамент машиностроения, Технологический институт Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния 24060, США. Электронный адрес: zhengli@vt.edu.

Бесплатная статья ЧВК

Элемент в буфере обмена

Цзяньлинь Ли и соавт. iНаука. 2020 .

Бесплатная статья ЧВК Показать детали Показать варианты

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

.2020 22 мая; 23 (5): 101081. doi: 10.1016/j.isci.2020.101081. Epub 2020 21 апр.

Принадлежности

• ¹ Отделение энергетики и транспорта, Окриджская национальная лаборатория, Ок-Ридж, Теннесси, 37831, США.Электронный адрес: lij4@ornl. gov.
• ² Департамент машиностроения, Технологический институт Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния 24060, США.
• ³ Отделение энергетики и транспорта, Окриджская национальная лаборатория, Ок-Ридж, Теннесси, 37831, США.
• ⁴ Департамент машиностроения, Технологический институт Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния 24060, США. Электронный адрес: zhengli@vt.edu.

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки Параметры отображения цитирования

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Крайне важно разработать недорогую и экологически чистую систему производства и переработки литий-ионных аккумуляторов (ЛИА), поскольку спрос на ЛИА продолжает резко расти. Обычные катоды LIB изготавливаются с использованием N-метил-2-пирролидона в качестве растворителя, который является дорогим, высокотоксичным, легковоспламеняющимся и энергоемким для производства и восстановления. В идеале должна быть построена замкнутая цепочка промышленных поставок, в которой батареи производятся, собираются на рынке и перерабатываются с минимальным внешним токсичным растворителем через всю систему. Эта работа демонстрирует экологичный и более устойчивый метод производства литий-ионных аккумуляторов, при котором при производстве и переработке электродов не используются опасные органические растворители.Электроды, изготовленные с помощью обработки на водной основе, демонстрируют производительность и срок службы, сравнимые с электродами, полученными при обычной обработке на основе растворителя. Использование водорастворимого связующего позволяет восстанавливать катодный состав из отработанных электродов с помощью воды, которая успешно регенерируется для обеспечения электрохимических характеристик, сравнимых с исходным электродом.

Ключевые слова: Электрохимическое хранение энергии; Энергетическая устойчивость; Производство.

Copyright © 2020 Автор(ы). Опубликовано Elsevier Inc. Все права защищены.

Заявление о конфликте интересов

Заявление об интересах Авторы не заявляют о конкурирующих интересах.

Цифры

графическая абстракция

Рисунок 1

Сравнение электрохимических характеристик (A–C) (A)…

Рисунок 1

Сравнение электрохимических характеристик (A–C) (A) Скоростная способность базовых элементов NMP/PVDF; (Б)…

Рисунок 1

Сравнение электрохимических характеристик (A–C) (A) Скоростная способность базовых элементов NMP/PVDF; (B) скорость работы клеток с электродами, обработанными водой; и (C) сравнение срока службы между базовыми элементами NMP/PVDF и элементами с электродами, обработанными водой. Данные циклирования 0,2°C/-0,2°C для NMP и данные циклирования 0,33°C/-0,33°C для электродов, обработанных водой, были построены на основе эталона (Wood et al., 2018).

Рисунок 2

Технологическая схема…

Рисунок 2

Технологическая схема процесса прямой переработки

Фигура 2

Технологическая схема процесса прямой переработки

Рисунок 3

Сравнение рентгенограмм для…

Рисунок 3

Сравнение дифрактограмм для чистого NCM523, Li _x Ni _{0. 5} Со _0,2…

Рисунок 3

Сравнение дифрактограмм для исходных NCM523, Li _x Ni _0,5 Co _0,2 Mn _0,3 O ₂ в пакетных ячейках EOL и переработанных NCM523

Рисунок 4

Морфология частиц NCM523 СЭМ…

Рисунок 4

Морфология частиц NCM523 СЭМ-изображения порошка EOL NCM523 (A и B)…

Рисунок 4

Морфология частиц NCM523 СЭМ-изображения (A и B) порошка EOL NCM523 после промывки деионизированной водой, (C и D) переработанного порошка NCM523 и (E и F) исходного порошка NCM523.

Рисунок 5

Электрохимические характеристики электродов NCM523…

Рисунок 5

Электрохимические характеристики электродов NCM523 Циклические характеристики (A) Li/первоначальный LiNi _0.5 Со…

Рисунок 5

Электрохимические характеристики электродов NCM523 Electrodes Cyciding Performance (а) Li / o prinkine lini _0.5 CO _0,2 MN _0.3 o ₂ COMEL IN ₂ COMEN IN ₂ LINI _0,2 CO _0.2 MN _0,3 O ₂ батарейка типа «таблетка» на C/5. Профили напряжения первых двух циклов (C) Li/первоначальный LiNi _0,5 Co _0,2 Mn _{0. 3} O ₂ батарейка-таблетка и (D) Li/переработанный LiNi _0,5 Co _0,2 Mn _0,3 O ₂ батарейка-таблетка при C/5.

Похожие статьи

• Замкнутый процесс восстановления соединений Li и Co и повторного синтеза LiCoO ₂ из отработанных аккумуляторов мобильных телефонов.

  Дос Сантос К.С., Алвес Х.К., да Силва С.П., Евангелиста Сита Л., да Силва К.Р., де Алмейда Л.С., Скарминио Х.Дос Сантос К.С. и др. Джей Хазард Матер. 2019 15 января; 362: 458-466. doi: 10.1016/j.jhazmat.2018.09.039. Epub 2018 13 сентября. Джей Хазард Матер. 2019. PMID: 30265977

• Зеленые методы переработки литий-ионных аккумуляторов Электронные отходы: круговой подход к устойчивому развитию.

  Рой Дж.Дж., Раротра С., Крикстолайтете В., Жуоран К.В., Синди Ю.Д., Тан Х.Ю., Карбони М., Мейер Д., Ян К., Шринивасан М.Рой Дж.Дж. и др. Adv Mater. 2021 10 октября: e2103346. doi: 10.1002/adma.202103346. Онлайн перед печатью. Adv Mater. 2021. PMID: 34632652 Обзор.

• Эффективная прямая переработка деградировавших катодов LiMn ₂ O ₄ с помощью одностадийного гидротермального повторного литирования.

  Гао Х, Ян Кью, Сюй П, Лю Х, Ли М, Лю П, Луо Дж, Чен З. Гао Х и др. Интерфейсы приложений ACS.2020 18 ноября; 12 (46): 51546-51554. дои: 10.1021/acsami.0c15704. Epub 2020 5 ноября. Интерфейсы приложений ACS. 2020. PMID: 33151665

• Разделение катодных частиц и алюминиевой токовой фольги в литий-ионном аккумуляторе с помощью высоковольтного импульсного разряда Часть II: Перспективная оценка жизненного цикла на основе экспериментальных данных.

  Кикучи Ю, Сува И, Хейхо А, Доу Ю, Лим С, Намихира Т, Мочидзуки К, Коита Т, Токоро С.Кикучи Ю. и др. Управление отходами. 2021 1 августа; 132: 86-95. doi: 10.1016/j.wasman.2021.07.016. Epub 2021 27 июля. Управление отходами. 2021. PMID: 34325331

• Текущее и будущее производство литий-ионных аккумуляторов.

  Лю Ю, Чжан Р, Ван Дж, Ван Ю. Лю Ю и др. iНаука. 2021 19 марта; 24 (4): 102332. doi: 10.1016/j.isci.2021.102332. Электронная коллекция 2021 23 апр.iНаука. 2021. PMID: 33889825 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

Цитируется

1 артикул

• Обеспечение интеллектуального восстановления критически важных материалов из литий-ионных аккумуляторов посредством процесса прямой переработки с помощью Интернета вещей.

  Лу И, Хань С, Ли З.Лу Ю и др. Материалы (Базель). 2021 24 ноября; 14 (23): 7153. дои: 10.3390/ma14237153. Материалы (Базель). 2021. PMID: 34885314 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

использованная литература

1. 1. 2019 Рынок литий-ионных аккумуляторов. Отчет об исследовании рынка.
2. 1. Ахмед С., Нельсон П.А., Галлахер К.Г., Диз Д.В. Энергетическое воздействие сушки катода и регенерации растворителя при производстве литий-ионных аккумуляторов. J. Источники питания. 2016; 322:169–178.
3. 1. Бауэр В., Четинель Ф.А., Мюллер М., Кауфманн Ю. Эффекты регулирования рН добавлением кислоты при водной обработке катодов для ионно-литиевых батарей. Электрохим. Акта. 2019; 317:112–119.
4. 1. Дикманн Дж., Hanisch C., Froböse L., Schälicke G., Loellhoeffel T., Fölster A.-S., Kwade A. Экологическая переработка литий-ионных аккумуляторов электромобилей с упором на механические процессы. Дж. Электрохим. соц. 2017; 164: A6184–A6191.
5. 1. Ду З., Роллаг К.М., Ли Дж., Ан С.Дж., Вуд М., Шэн Ю., Мукерджи П.П., Дэниел С., Вуд Д.Л., III Обеспечение водной обработки толстых электродов без трещин.J. Источники питания. 2017; 354: 200–206.

Показать все 27 ссылок

[Икс]

Укажите

Копировать

Формат: ААД АПА МДА НЛМ

Изготовление электродов для литий-ионных аккумуляторов без использования растворителей

Характеристика механического связывания

При производстве аккумуляторных электродов необходима сильная адгезия частиц к токосъемнику, а обеспечение равномерного распределения связующего материала по активным и проводящим частицам важно, когда пытается удовлетворить это требование. Отлитые из суспензии электроды обеспечивают равномерное распределение связующего материала за счет использования растворителя для растворения связующего материала, затем выполняется смешивание для покрытия оставшихся активных и проводящих частиц. Можно было бы предположить, что использование растворителя позволит теперь жидкому связующему легко покрыть оставшиеся частицы и уменьшит потребность в длительном этапе перемешивания, но это предположение было бы неверным. Были проведены обширные исследования влияния процесса смешивания навозной жижи на производительность батареи, при этом время смешивания составляло от часа до 3 дней ^1,16 .Процесс смешивания также имеет решающее значение для получения высокопрочного электрода, изготовленного методом сухой окраски.

Первые протестированные электроды, окрашенные сухим способом, были изготовлены путем смешивания поставляемого вместе активного (90 % по весу), проводящего (5 % по весу) и связующего материала (5 % по весу) в течение 60 минут в высокоэнергетическом смесителе. . LiCoO ₂ (LCO) использовали в качестве активного материала, Super C65 Carbon (C65) в качестве проводящего материала и PVDF в качестве связующего материала. После смешивания порошки наносили на токосъемник заземления (алюминиевая фольга) с помощью высоковольтного электростатического распылителя.Осажденные электроды термически активировали на горячей плите, установленной на 250°С, в течение 1 часа. Испытание на отрыв проводили в центре покрытой области для оценки прочности сцепления частиц с токосъемником. Результаты испытаний сразу показали, что электрод имеет чрезвычайно низкую прочность сцепления (1,2 кПа) с токосъемником по сравнению с электродом, отлитым из шлама (84,3 кПа) аналогичного состава.

Электрод, окрашенный сухим способом, изготовленный из 85 % (по весу) LCO и 15 % (по весу) PVDF (без C65), был протестирован, чтобы увидеть, улучшается ли прочность сцепления, когда присутствует только активный и связующий материал.После термической активации на горячей плите образец был подвергнут механическим испытаниям, и было обнаружено, что он имеет значительно более высокую прочность сцепления (117,1 кПа). Был сделан вывод, что C65 отрицательно влияет на прочность склеивания. СЭМ-микрофотография (рис. 2А) образца LCO/PVDF до термической активации показала, что LCO имеет покрывающий его монослой частиц PVDF. После термической активации ПВДФ плавится и смачивает поверхность частиц LCO, создавая точки контакта между окружающими частицами LCO (рис. 2Б).Это хороший показатель прочного сцепления между частицами, и тесты на связывание этого образца доказывают сильную способность связывания окрашенных всухую электродов.

Рисунок 2: Характеристика механического соединения.

( A ) СЭМ-микрофотография, показывающая LCO, покрытую PVDF, до термической активации (масштабная линейка 5  мкм). ( B ) СЭМ-микрофотография, показывающая, что PVDF полностью смачивает поверхность LCO после термической активации (шкала 5  мкм). ( C ) СЭМ-микрофотография, показывающая, что C65 Carbon отделяет частицы PVDF от частиц LCO и впоследствии формирует слой вокруг частиц PVDF (масштабная линейка 5  мкм). ( D ) СЭМ-микрофотография, показывающая то, что выглядит как агломераты C65, образовавшиеся при смешивании электродных материалов для процесса сухой окраски (масштабная линейка 5  мкм). ( E ) СЭМ-микрофотография, показывающая, что C65 на самом деле покрывает частицы PVDF, что также относится к предыдущему изображению ( D ) (масштабная линейка 1  мкм). ( F ) СЭМ-микрофотография очень плоской поверхности верхнего электрода из-за процесса горячей прокатки, завершенного после нанесения электродного материала (масштабная линейка 5  мкм).( G ) СЭМ-микрофотография, показывающая расплавленный ПВДФ, образовавшийся в процессе горячей прокатки (масштабная линейка 1  мкм). ( H ) Прочность сцепления (кПа) сравнение электродов, окрашенных сухим способом, и электродов, отлитых из суспензии. ( I ) Влияние температуры верхнего ролика и скорости подачи на механическую прочность электродов. ( J ) СЭМ-микрофотографии, сравнивающие разницу в структуре между сухими и отлитыми из суспензии электродами на границе раздела электрод-токосъемник (масштабная линейка 10  мкм). Вставки представляют собой изображения токосъемника сверху после отказа электрода.

СЭМ-микрофотография первого электрода (рис. 2C) показывает чистые частицы LCO и то, что можно предположить как агломераты C65 (рис. 2D). При дальнейшем осмотре было обнаружено, что частицы PVDF, которые когда-то образовывали однородный монослой над частицами LCO (рис. 2А), были полностью удалены с частиц LCO частицами C65. Частицы PVDF затем покрывали частицами C65. Это было установлено после более тщательного изучения того, что считалось агломерацией C65.Было обнаружено, что предполагаемые агломераты С65 (рис. 2D) имели сферическую форму, сравнимую по размеру с исходными частицами ПВДФ. Кроме того, все микрофотографии СЭМ этого образца показали небольшое количество непокрытых частиц ПВДФ, даже несмотря на то, что 5% электрода было изготовлено из ПВДФ. Поэтому был сделан вывод, что частицы ПВДФ в значительной степени покрыты частицами С65. Четкие доказательства можно увидеть в нескольких случаях, когда PVDF лишь частично покрыт C65 (рис. 2E). Во время термической активации расплавленный PVDF будет содержаться в окружающих частицах C65.Это приведет к тому, что частицы LCO останутся свободными без точек прямого контакта с PVDF. Таким образом, электрод, изготовленный с C65, практически не имел связи, в то время как образец без C65 демонстрировал более сильную связь, чем электрод, отлитый из суспензии.

В производственный процесс был введен этап горячей прокатки, чтобы одновременно расплавить частицы ПВДФ и спрессовать соседние частицы вместе. Горячекатаные электроды продемонстрировали резкое увеличение адгезионных характеристик (148,8 кПа) по сравнению с исходными электродами, окрашенными сухим способом (1.2 кПа) и традиционному процессу литья из шлама (84,3 кПа). Видно, что горячекатаные электроды более плотные (рис. 2F), чем исходные электроды, окрашенные сухим способом (рис. 2C). Теплового баланса (определяемого скоростью подачи и температурой ролика) в процессе горячей прокатки было достаточно для термической активации частиц ПВДФ и создания точек контакта между частицами (рис. 2G). Сравнение каждого из протестированных производственных процессов можно увидеть на рис. 2H, на котором показаны электроды, окрашенные сухим способом, с этапом горячей прокатки, имеющие наилучшие характеристики склеивания.

Дальнейшие испытания горячей прокатки были проведены для изучения влияния температуры горячей прокатки и скорости подачи горячей прокатки на характеристики склеивания окрашенных всухую электродов. Скорость подачи была установлена ​​на три различных значения (30, 120 и 225 см/мин), а температура верхнего ролика была установлена ​​между 100°С и 175°С. Нижний валик поддерживали при постоянной температуре 190°C, чтобы по крайней мере один валик был установлен на температуру, близкую к температуре плавления PVDF (177°C). Как и ожидалось, увеличение скорости подачи и снижение температуры верхнего валика привело к снижению прочности сцепления из-за уменьшения теплового баланса (рис.2И). При температуре верхнего вала 150°C или выше высокие скорости подачи (>120 см/мин) позволяли производить электроды с механической прочностью выше, чем у обычных электродов. Следует отметить, что все испытания на отрыв не проходят на границе раздела электрод/токосъемник, за исключением испытаний с температурой верхнего ролика 175 °C, которые продемонстрировали превосходную адгезию/когезионную прочность электрода и не проходят из-за разрыва токосъемника. При более низких температурах верхнего ролика (120 °С и ниже) зависимость механической прочности от температуры не была четкой.В этом температурном диапазоне скорость подачи должна быть ниже 75 см/мин, чтобы обеспечить прочность сцепления, сравнимую (или выше) с обычными.

Следует также отметить, что традиционные электроды, отлитые из шлама, также вышли из строя на границе электрод-токосъемник. Электроды, окрашенные всухую, демонстрируют более сильное сцепление (температура верхнего валика 100 °C и скорость подачи 30 см/мин) по сравнению с обычными электродами. Интерфейс электрод-токосъемник имеет тенденцию быть более слабым из-за двумерной плоской природы контакта.СЭМ-микрофотографии (рис. 2J) показывают карманные структуры, сформированные на токосъемниках в результате механического прессования, используемого в сухом процессе. Это обеспечивает дополнительную площадь контакта по сравнению с суспензионным процессом и придает дополнительную прочность сцепления для электродов, обработанных всухую. Поскольку в этом исследовании все электроды выходят из строя на интерфейсах токосъемников, неясно, обеспечивают ли сухие электроды более высокую прочность сцепления внутри электрода, чем обычные электроды, что является предметом будущих исследований.

Также было проведено влияние степени сжатия на механическую прочность. Электроды с различной начальной толщиной были подвергнуты горячей прокатке до конечной толщины 50 мкм, а затем подвергнуты механическим испытаниям (рис. S1 в дополнительной информации). Прочность сцепления практически отсутствовала для самых тонких электродов, но быстро увеличивалась до тех пор, пока не была достигнута удовлетворительная прочность (больше или равна прочности электродов, испытанных в суспензии) с более толстыми электродами (148,8 кПа).

Электрохимическая характеристика

Было проведено прямое сравнение электрохимических характеристик электродов, окрашенных сухим способом, и обычных электродов, отлитых из суспензии. Оба типа электродов состоят из 90% (по весу) LCO, 5% (по весу) углеродной добавки и 5% (по весу) ПВДФ. Состав был выбран для максимизации плотности энергии при сохранении достаточной электронной проводимости и механической целостности. Электрод, окрашенный всухую (после горячей прокатки), имеет свободную пористость около 30%, в то время как пористость обычного литого электрода составляет около 50%. Обычный электрод также был спрессован примерно до 30% для прямого сравнения с сухими электродами. Измерение пористости описано в Методах.На рис. 3А показаны характеристики скорости электродов LCO, окрашенных всухую, при различных токах разряда в диапазоне от 0,1 до 3 C наряду с обычными электродами, отлитыми из суспензии. Для электродов, окрашенных всухую, ячейка обеспечивает удельную емкость 121 мАч·г·^–1· при 0,1 C, что составляет 89% от теоретической емкости (теоретическая емкость составляет 137 мАч·г·^–1· для LCO в диапазоне напряжений 4,2–2,5 В против , Li/Li ⁺ , потому что при отключении заряда, 4,2 В, LCO частично делитируется до Li _{0. 5} CoO ₂ ). При 0,2 С, 0,5 С, 1 С, 2 С и 3 С емкость снижалась до 117 мАч·г ⁻¹ , 110 мА·ч ⁻¹ , 101 8 мАч·г ⁻¹ , 950 09 мАч мАч·г ⁻¹ , что составляет 86 %, 80 % и 74 %, 70 % и 64 % от теоретической емкости соответственно. В целом сухой печатный электрод имеет более высокую емкость, чем обычные электроды, отлитые из суспензии (рис. 3А).

Рисунок 3: Электрохимическая характеристика.

( A ) Показатели скорости C окрашенных всухую и обычных электродов LiCoO ₂ (LCO) электродов, ( B ) сравнение рабочих характеристик при циклировании между окрашенными всухую и обычными электродами LCO; ( C ) Циклическая вольтамперометрия обычных электродов LCO; ( D ) Циклическая вольтамперометрия электродов LCO, окрашенных сухим способом; ( E ) Сравнение спектров электрохимического импеданса между сухими и обычными электродами LCO; ( F ) Циклическая характеристика окрашенных и обычных электродов LiNi _1/3 Mn _1/3 Co _1/3 O ₂ (NMC).

Циклические характеристики электрода, окрашенного всухую, и обычного электрода LCO показаны на рис. 3B. Для окрашенного электрода разрядная емкость по отношению к соответствующему количеству циклов уменьшается от 114 мАч·г ^–1· в начальном цикле до 80 мА·ч·г ^–1· после 50 циклов заряда/разряда, 70% сохранение емкости при 0,5 C после 50 циклов. Для обычного электрода после 50 циклов сохраняется только 58% емкости. Окрашенный электрод имеет более высокую циклическую стабильность, чем обычные электроды (рис.3Б).

Чтобы понять механизм, который позволяет электродам, окрашенным сухим способом, превосходить обычные электроды, оба электрода были исследованы с помощью циклической вольтамперометрии (CV) и спектров электрохимического импеданса (EIS). На рис. 3C,D сравниваются циклические вольтамперограммы окрашенных и обычных электродов LCO. При скорости сканирования 0,025 мВ/с одна пара пиков окисления и восстановления, пик восстановления при ~3,8 В и пик окисления при ~4 В, соответствующие окислительно-восстановительной паре Co ³⁺ /Co ⁴⁺ , наблюдается для обоих электродов, что указывает на хорошую обратимость введения лития в LCO и извлечения из него. При увеличении скорости сканирования окрашенные электроды в значительной степени сохраняют симметричную форму катодных пиков и анодных пиков на своих CV-кривых, тогда как формы катодных пиков и анодных пиков значительно изменяются для обычных электродов. Более того, разность потенциалов между катодным пиком и анодным пиком при определенной скорости сканирования в окрашенном электроде меньше, чем в обычном, что указывает на то, что окрашенный электрод имеет более низкую электрохимическую поляризацию и лучшую скорость сканирования.

Графики Найквиста для окрашенного и обычного электрода LCO/литиевой ячейки в полностью разряженном состоянии показаны на рис. 3E. Импеданс представляет собой коллективный отклик кинетических процессов с различными временными режимами. Все графики состоят из точки пересечения с осью Re(Z), высокочастотной полуокружности и низкочастотного хвоста. Точка пересечения с осью Re(Z) на высокой частоте относится к общей величине омического сопротивления, включая сопротивление электролита и электрическое контактное сопротивление. Это сопротивление намного меньше, чем другие составляющие сопротивления.Полукруг можно отнести к импедансу на границе электрод-электролит, а хвост — к импедансу Варбурга, контролируемому диффузией. Оба электрода демонстрируют незначительное снижение межфазного импеданса с циклами. Ширина полукруга окрашенного электрода меньше, чем у обычного, что свидетельствует о несколько меньшем межфазном сопротивлении сухого окрашенного электрода. После циклирования ширина полукруга окрашенного электрода все же меньше, чем у обычного.

Чтобы доказать универсальность процесса сухого производства, были также изготовлены электроды LiNi _1/3 Mn _1/3 Co _1/3 O ₂ (NMC). Циклические характеристики окрашенных и обычных NMC-электродов показаны на рис. 3F. Для окрашенных электродов разрядная емкость по отношению к соответствующему числу циклов снижается от 138  мАч·г ⁻¹ в начальном цикле до 121  мА·ч·г ⁻¹ после 50 циклов заряда/разряда при напряжении 2.