Има много технически показатели за графитни анодни материали и е трудно да се вземат под внимание, главно включително специфична повърхност, разпределение на размера на частиците, плътност на крана, плътност на уплътняване, истинска плътност, специфичен капацитет за първо зареждане и разреждане, първа ефективност и др. Освен това има електрохимични показатели като производителност на цикъла, производителност на скоростта, подуване и т.н.И така, какви са показателите за ефективност на графитните анодни материали?Следното съдържание ви е представено от HCMilling (Guilin Hongcheng), производителя наанодни материали мелница за смилане.

01 специфична повърхност

Отнася се за повърхността на обект на единица маса.Колкото по-малка е частицата, толкова по-голяма е специфичната повърхност.

Отрицателният електрод с малки частици и висока специфична повърхност има повече канали и по-къси пътища за миграция на литиеви йони и производителността на скоростта е по-добра.Въпреки това, поради голямата контактна площ с електролита, площта за образуване на SEI филма също е голяма и първоначалната ефективност също ще стане по-ниска..По-големите частици, от друга страна, имат предимството на по-голяма плътност на уплътняване.

Специфичната повърхностна площ на графитните анодни материали за предпочитане е по-малка от 5m2/g.

02 Гранулометричен състав

Влиянието на размера на частиците на графитния аноден материал върху неговите електрохимични характеристики е, че размерът на частиците на анодния материал ще повлияе пряко на плътността на материала и специфичната повърхност на материала.

Размерът на плътността при натискане ще повлияе пряко върху обемната енергийна плътност на материала и само подходящото разпределение на размера на частиците на материала може да увеличи максимално производителността на материала.

03 Докоснете плътност

Плътността на почукване е масата на единица обем, измерена чрез вибрациите, които карат праха да изглежда в сравнително плътна опаковка.Това е важен индикатор за измерване на активния материал.Обемът на литиево-йонната батерия е ограничен.Ако плътността на крана е висока, активният материал на единица обем има голяма маса и обемният капацитет е висок.

04 Плътност на уплътняване

Плътността на уплътняване е главно за полюсната част, което се отнася до плътността след валцуване, след като активният материал на отрицателния електрод и свързващото вещество са направени в полюсната част, плътност на уплътняване = плътност на площта / (дебелината на полюсната част след валцуване минус дебелина на медното фолио).

Плътността на уплътняване е тясно свързана със специфичния капацитет на листа, ефективността, вътрешното съпротивление и производителността на цикъла на батерията.

Влияещите фактори на плътността на уплътняване: размерът на частиците, разпределението и морфологията имат ефект.

05 Истинска плътност

Теглото на твърдото вещество на единица обем от материал в абсолютно плътно състояние (с изключение на вътрешните кухини).

Тъй като истинската плътност се измерва в уплътнено състояние, тя ще бъде по-висока от плътността при потупване.Като цяло, истинска плътност > уплътнена плътност > плътност с потупване.

06 Първият специфичен капацитет за зареждане и разреждане

Графитният аноден материал има необратим капацитет в първоначалния цикъл на зареждане-разреждане.По време на първия процес на зареждане на литиево-йонната батерия, повърхността на анодния материал е интеркалирана с литиеви йони и молекулите на разтворителя в електролита се вмъкват съвместно, а повърхността на анодния материал се разлага, за да образува SEI.Пасивиращ филм.Само след като повърхността на отрицателния електрод беше напълно покрита от SEI филма, молекулите на разтворителя не можеха да се интеркалират и реакцията беше спряна.Генерирането на SEI филм изразходва част от литиеви йони и тази част от литиеви йони не може да бъде извлечена от повърхността на отрицателния електрод по време на процеса на разреждане, като по този начин причинява необратима загуба на капацитет, като по този начин намалява специфичния капацитет на първия разряд.

07 Първа Кулонова ефективност

Важен показател за оценка на ефективността на анодни материали е неговата ефективност при първи заряд и разряд, известна също като първа ефективност на Кулон.За първи път кулоновата ефективност директно определя работата на електродния материал.

Тъй като SEI филмът се формира най-вече върху повърхността на електродния материал, специфичната повърхностна площ на електродния материал пряко влияе върху зоната на образуване на SEI филма.Колкото по-голяма е специфичната повърхност, толкова по-голяма е контактната площ с електролита и по-голяма е площта за образуване на SEI филма.

Обикновено се смята, че образуването на стабилен SEI филм е от полза за зареждането и разреждането на батерията, а нестабилният SEI филм е неблагоприятен за реакцията, която непрекъснато ще консумира електролита, ще удебели дебелината на SEI филма и увеличаване на вътрешното съпротивление.

08 Изпълнение на цикъла

Цикличната производителност на една батерия се отнася до броя зареждания и разреждания, които батерията преживява при определен режим на зареждане и разреждане, когато капацитетът на батерията спадне до определена стойност.По отношение на производителността на цикъла SEI филмът ще възпрепятства до известна степен дифузията на литиеви йони.С увеличаването на броя на циклите SEI филмът ще продължи да пада, да се отлепи и да се отлага върху повърхността на отрицателния електрод, което води до постепенно увеличаване на вътрешното съпротивление на отрицателния електрод, което води до натрупване на топлина и загуба на капацитет .

09 Разширяване

Има положителна корелация между разширяването и живота на цикъла.След като отрицателният електрод се разшири, първо сърцевината на намотката ще се деформира, частиците на отрицателния електрод ще образуват микропукнатини, SEI филмът ще бъде счупен и реорганизиран, електролитът ще бъде изразходван и производителността на цикъла ще се влоши;второ, диафрагмата ще бъде притисната.Натискът, особено екструзията на диафрагмата в ръба под прав ъгъл на ухото на полюса, е много сериозен и е лесно да се причини микро-късо съединение или утаяване на микро-метален литий с напредването на цикъла на зареждане-разреждане.

Що се отнася до самото разширяване, литиевите йони ще бъдат вградени в междинния слой на графита по време на процеса на интеркалиране на графит, което води до разширяване на разстоянието между слоевете и увеличаване на обема.Тази разширителна част е необратима.Степента на разширение е свързана със степента на ориентация на отрицателния електрод, степента на ориентация = I004/I110, която може да бъде изчислена от XRD данните.Анизотропният графитен материал има тенденция да претърпи разширение на решетката в същата посока (посоката на С-ос на графитния кристал) по време на процеса на интеркалиране на лития, което ще доведе до по-голямо разширяване на обема на батерията.

10Оценете ефективността

Дифузията на литиевите йони в графитния аноден материал има силна насоченост, т.е. може да бъде вмъкната само перпендикулярно на крайната повърхност на С-оста на графитния кристал.Анодните материали с малки частици и висока специфична повърхност имат по-добра производителност.Освен това повърхностното съпротивление на електрода (поради SEI филма) и проводимостта на електрода също влияят на производителността на скоростта.

Също като живота на цикъла и разширението, изотропният отрицателен електрод има много канали за транспортиране на литиеви йони, което решава проблемите с по-малко входове и ниски скорости на дифузия в анизотропната структура.Повечето от материалите използват технологии като гранулиране и покритие, за да подобрят скоростта си.

HCMilling (Guilin Hongcheng) е производител на мелница за смилане на анодни материали.Серия HLMXанодни материали супер-фина вертикална фреза, HCHанодни материали ултра фина мелницаи други графитни мелници, произведени от нас, са били широко използвани в производството на графитни анодни материали.Ако имате свързани нужди, моля, свържете се с нас за подробности относно оборудването и ни предоставете следната информация:

Име на суровината

Финост на продукта (мрежа/μm)

капацитет (t/h)