هناك العديد من المؤشرات الفنية لمواد أنود الجرافيت، ويصعب أخذها في الاعتبار، ومن أهمها مساحة السطح النوعية، وتوزيع حجم الجسيمات، وكثافة الصنبور، وكثافة الضغط، والكثافة الحقيقية، والسعة النوعية للشحنة والتفريغ الأولى، والكفاءة الأولى، وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، هناك مؤشرات كهروكيميائية مثل أداء الدورة، وأداء المعدل، والانتفاخ، وغيرها. فما هي مؤشرات أداء مواد أنود الجرافيت؟ تقدم لكم شركة HCMilling (Guilin Hongcheng)، الشركة المصنعة لـ:مواد الأنود مطحنة طحن.

01 مساحة سطح محددة

تشير إلى مساحة سطح الجسم لكل وحدة كتلة. كلما صغر حجم الجسيم، زادت مساحة السطح النوعية.

يتميز القطب السالب ذو الجسيمات الصغيرة ومساحة السطح النوعية العالية بقنوات أكثر ومسارات أقصر لهجرة أيونات الليثيوم، كما أن معدل أدائه أفضل. ومع ذلك، نظرًا لمساحة التلامس الكبيرة مع الإلكتروليت، تكون مساحة تكوين غشاء SEI أكبر أيضًا، وتنخفض الكفاءة الأولية. من ناحية أخرى، تتميز الجسيمات الأكبر بكثافة ضغط أعلى.

يفضل أن تكون المساحة السطحية النوعية لمواد أنود الجرافيت أقل من 5م2/جم.

02 توزيع حجم الجسيمات

إن تأثير حجم جسيمات مادة الأنود الجرافيتي على أدائها الكهروكيميائي هو أن حجم جسيمات مادة الأنود سيؤثر بشكل مباشر على كثافة الصنبور للمادة والمساحة السطحية المحددة للمادة.

سيؤثر حجم كثافة الصنبور بشكل مباشر على كثافة طاقة الحجم للمادة، ويمكن فقط توزيع حجم الجسيمات المناسب للمادة لتعظيم أداء المادة.

03 كثافة الصنبور

كثافة الصنبور هي الكتلة لكل وحدة حجم، وتُقاس بالاهتزاز الذي يجعل المسحوق يبدو في شكل عبوة محكمة الغلق نسبيًا. وهي مؤشر مهم لقياس المادة الفعالة. حجم بطارية الليثيوم أيون محدود. إذا كانت كثافة الصنبور عالية، فإن المادة الفعالة لكل وحدة حجم تكون ذات كتلة كبيرة، وسعة حجمية عالية.

04 كثافة الضغط

كثافة الضغط هي في المقام الأول لقطعة القطب، والتي تشير إلى الكثافة بعد اللف بعد أن يتم تصنيع المادة النشطة للقطب السالب والمادة الرابطة في قطعة القطب، كثافة الضغط = كثافة المساحة / (سمك قطعة القطب بعد اللف ناقص سمك رقاقة النحاس).

ترتبط كثافة الضغط ارتباطًا وثيقًا بالسعة النوعية للورقة والكفاءة والمقاومة الداخلية وأداء دورة البطارية.

العوامل المؤثرة في كثافة الضغط: حجم الجسيمات، والتوزيع، والشكل، كلها لها تأثير.

05 الكثافة الحقيقية

وزن المادة الصلبة لكل وحدة حجم من مادة في حالة كثيفة تمامًا (باستثناء الفراغات الداخلية).

بما أن الكثافة الحقيقية تُقاس في الحالة المضغوطة، فستكون أعلى من الكثافة المطبقة. عمومًا، الكثافة الحقيقية > الكثافة المطبقة > الكثافة المطبقة.

06 السعة النوعية للشحن والتفريغ الأولى

تتميز مادة أنود الجرافيت بسعة غير رجعية في دورة الشحن والتفريغ الأولية. خلال عملية الشحن الأولى لبطارية أيونات الليثيوم، يتداخل سطح مادة الأنود مع أيونات الليثيوم، وتتداخل جزيئات المذيب في الإلكتروليت، ويتحلل سطح مادة الأنود لتكوين SEI. غشاء التخميل. بعد تغطية سطح القطب السالب بالكامل بغشاء SEI، لا يمكن لجزيئات المذيب التداخل، ويتوقف التفاعل. يستهلك تكوين غشاء SEI جزءًا من أيونات الليثيوم، ولا يمكن استخراج هذا الجزء من أيونات الليثيوم من سطح القطب السالب أثناء عملية التفريغ، مما يتسبب في فقدان غير رجعي للسعة، وبالتالي تقليل السعة النوعية للتفريغ الأول.

07 كفاءة كولومب الأولى

من المؤشرات المهمة لتقييم أداء مواد الأنود كفاءة الشحن والتفريغ الأولى، والمعروفة أيضًا بكفاءة كولومب الأولى. ولأول مرة، تُحدد كفاءة كولومب أداء مادة القطب الكهربائي بشكل مباشر.

بما أن غشاء SEI يتشكل غالبًا على سطح مادة القطب، فإن المساحة السطحية النوعية لمادة القطب تؤثر بشكل مباشر على مساحة تكوين غشاء SEI. كلما كبرت المساحة السطحية النوعية، زادت مساحة التلامس مع الإلكتروليت، وبالتالي مساحة تكوين غشاء SEI.

من المعتقد عمومًا أن تكوين فيلم SEI مستقر مفيد لشحن وتفريغ البطارية، وأن فيلم SEI غير المستقر غير مناسب للتفاعل، والذي سيستهلك الإلكتروليت بشكل مستمر، ويزيد من سمك فيلم SEI، ويزيد من المقاومة الداخلية.

أداء الدورة 08

يشير أداء دورة البطارية إلى عدد مرات الشحن والتفريغ التي تمر بها البطارية في نظام شحن وتفريغ معين عند انخفاض سعتها إلى قيمة محددة. من حيث أداء الدورة، يعيق غشاء SEI انتشار أيونات الليثيوم إلى حد ما. مع زيادة عدد الدورات، يستمر غشاء SEI في التساقط والتقشر والترسب على سطح القطب السالب، مما يؤدي إلى زيادة تدريجية في المقاومة الداخلية للقطب السالب، مما يؤدي إلى تراكم الحرارة وفقدان السعة.

09 التوسع

هناك علاقة طردية بين التمدد وعمر الدورة. بعد تمدد القطب السالب، أولًا، يتشوه قلب الملف، وتُشكل جزيئات القطب السالب شقوقًا دقيقة، ويتكسر غشاء SEI ويُعاد تنظيمه، ويُستهلك الإلكتروليت، ويتدهور أداء الدورة؛ ثانيًا، يُضغط الحجاب الحاجز. الضغط، وخاصةً بروز الحجاب الحاجز عند الحافة اليمنى لأذن القطب، خطير للغاية، ومن السهل أن يُسبب قصرًا كهربائيًا دقيقًا أو ترسبًا دقيقًا لليثيوم المعدني مع تقدم دورة الشحن والتفريغ.

فيما يتعلق بالتمدد نفسه، ستُدمج أيونات الليثيوم في تباعد طبقات الجرافيت أثناء عملية تداخل الجرافيت، مما يؤدي إلى تمددها وزيادة حجمها. هذا التمدد غير قابل للعكس. يرتبط مقدار التمدد بدرجة اتجاه القطب السالب، ودرجة الاتجاه = I004/I110، والتي يمكن حسابها من بيانات حيود الأشعة السينية (XRD). تميل مادة الجرافيت متباينة الخواص إلى التمدد الشبكي في نفس الاتجاه (اتجاه المحور C لبلورة الجرافيت) أثناء عملية تداخل الليثيوم، مما يؤدي إلى تمدد أكبر في حجم البطارية.

10تقييم الأداء

يتميز انتشار أيونات الليثيوم في مادة أنود الجرافيت بتوجهية قوية، أي أنه لا يمكن إدخالها إلا عموديًا على السطح النهائي للمحور C لبلورة الجرافيت. تتميز مواد الأنود ذات الجسيمات الصغيرة ومساحة السطح النوعية العالية بأداء معدل أفضل. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر مقاومة سطح القطب (بسبب غشاء SEI) وموصليته أيضًا على أداء المعدل.

كما هو الحال مع دورة الحياة والتمدد، يحتوي القطب السالب المتساوي الخواص على العديد من قنوات نقل أيونات الليثيوم، مما يحل مشكلة قلة الدخول وانخفاض معدلات الانتشار في البنية المتباينة الخواص. تستخدم معظم المواد تقنيات مثل التحبيب والطلاء لتحسين أداء معدل نقلها.

HCMilling(Guilin Hongcheng) هي شركة مصنعة لمطحنة طحن المواد الأنودية.سلسلة HLMXمواد الأنود ممتاز- مطحنة عمودية دقيقة, سداسي كلورو الهيدروجينمواد الأنود مطحنة فائقة الدقةتُستخدم مطاحن طحن الجرافيت وغيرها من منتجاتنا على نطاق واسع في إنتاج مواد أنود الجرافيت. إذا كانت لديكم أي احتياجات ذات صلة، يُرجى التواصل معنا للحصول على تفاصيل المعدات وتزويدنا بالمعلومات التالية:

اسم المادة الخام

دقة المنتج (شبكة/ميكرومتر)

القدرة (طن/ساعة)