Il existe de nombreux indicateurs techniques de matériaux d'anode en graphite, et il est difficile de prendre en compte, comprenant principalement une surface spécifique, une distribution de la taille des particules, une densité de robinet, une densité de compactage, une densité réelle, une capacité spécifique à la première charge et une décharge, une première efficacité, etc. De plus, il existe des indicateurs électrochimiques tels que les performances du cycle, les performances du taux, l'enflure, etc. Alors, quels sont les indicateurs de performance des matériaux d'anode graphite? Le contenu suivant vous est présenté par HCMilling (Guilin Hongcheng), le fabricant duMatériaux d'anode broyage.

01 surface spécifique

Fait référence à la surface d'un objet par masse unitaire. Plus la particule est petite, plus la surface spécifique est grande.

L'électrode négative avec de petites particules et une surface spécifique élevée a plus de canaux et des chemins plus courts pour la migration des ions au lithium, et les performances du taux sont meilleures. Cependant, en raison de la grande zone de contact avec l'électrolyte, la zone de formation du film SEI est également importante et l'efficacité initiale deviendra également plus faible. . Les particules plus grandes, en revanche, ont l'avantage d'une plus grande densité de compactage.

La surface spécifique des matériaux d'anode graphite est de préférence inférieure à 5m2 / g.

02 Distribution de la taille des particules

L'influence de la taille des particules du matériau de l'anode en graphite sur ses performances électrochimiques est que la taille des particules du matériau d'anode affectera directement la densité du robinet du matériau et la surface spécifique du matériau.

La taille de la densité du robinet affectera directement la densité d'énergie de volume du matériau, et seule la distribution de taille des particules appropriée du matériau peut maximiser les performances du matériau.

03 Densité de robinet

La densité du robinet est la masse par unité de volume mesurée par la vibration qui fait apparaître la poudre sous une forme d'emballage relativement serrée. Il s'agit d'un indicateur important pour mesurer le matériau actif. Le volume de la batterie lithium-ion est limité. Si la densité du robinet est élevée, le matériau actif par unité de volume a une grande masse et la capacité de volume est élevée.

04 densité de compactage

La densité de compactage est principalement pour la pièce du poteau, qui fait référence à la densité après le roulement après le matériau actif de l'électrode négative et le liant est fabriqué dans la pièce du poteau, densité de compactage = densité de zone / (l'épaisseur de la pièce du poteau après le roulement moins la épaisseur du papier cuivré).

La densité de compactage est étroitement liée à la capacité spécifique à la feuille, à l'efficacité, à la résistance interne et aux performances du cycle de batterie.

Les facteurs d'influence de la densité de compactage: la taille des particules, la distribution et la morphologie ont tous un effet.

05 True densité

Le poids de matière solide par unité de volume d'un matériau dans un état absolument dense (à l'exclusion des vides internes).

Étant donné que la vraie densité est mesurée à un état compacté, il sera plus élevé que la densité tauchée. Généralement, de la vraie densité> densité compactée> densité taraudée.

06 La première charge et la capacité spécifique de la charge

Le matériau de l'anode graphite a une capacité irréversible dans le cycle initial de charge de charge. Au cours du premier processus de charge de la batterie lithium-ion, la surface du matériau d'anode est intercalée avec des ions lithium et les molécules de solvant dans l'électrolyte sont co-insérées, et la surface du matériau d'anode se décompose pour former SEI. Film de passivation. Ce n'est qu'après que la surface de l'électrode négative a été complètement recouverte du film SEI, les molécules de solvant n'ont pas pu s'intercalater et la réaction a été arrêtée. La génération de films SEI consomme une partie des ions lithium, et cette partie des ions lithium ne peut pas être extraite de la surface de l'électrode négative pendant le processus de décharge, provoquant ainsi une perte de capacité irréversible, réduisant ainsi la capacité spécifique de la première décharge.

07 Première efficacité Coulomb

Un indicateur important pour évaluer les performances d'un matériau d'anode est sa première efficacité de charge de charge, également connue sous le nom de première efficacité de Coulomb. Pour la première fois, l'efficacité coulombique détermine directement les performances du matériau de l'électrode.

Étant donné que le film SEI est principalement formé à la surface du matériau d'électrode, la surface spécifique du matériau de l'électrode affecte directement la zone de formation du film SEI. Plus la surface spécifique est grande, plus la zone de contact avec l'électrolyte est grande et plus la zone est grande pour former le film SEI.

On pense généralement que la formation d'un film SEI stable est bénéfique pour la charge et la décharge de la batterie, et le film SEI instable est défavorable à la réaction, qui consommera en continu l'électrolyte, épaississez l'épaisseur du film SEI, et augmenter la résistance interne.

08 Performance du cycle

Les performances du cycle d'une batterie se réfèrent au nombre de charges et de décharges que la batterie subit sous un certain régime de charge et de décharge lorsque la capacité de la batterie tombe à une valeur spécifiée. En termes de performances du cycle, le film SEI entravera la diffusion des ions lithium dans une certaine mesure. À mesure que le nombre de cycles augmente, le film SEI continuera de tomber, de décoller et de déposer à la surface de l'électrode négative, entraînant une augmentation progressive de la résistance interne de l'électrode négative, ce qui entraîne une accumulation de chaleur et une perte de capacité .

09 Expansion

Il existe une corrélation positive entre l'expansion et la durée de vie du cycle. Une fois que l'électrode négative s'est développée, d'abord, le noyau d'enroulement sera déformé, les particules d'électrode négatives formeront des micro-fissures, le film SEI sera cassé et réorganisé, l'électrolyte sera consommé et les performances du cycle seront détériorées; Deuxièmement, le diaphragme sera pressé. La pression, en particulier l'extrusion du diaphragme au bord de l'oreille à angle droit de l'oreille du poteau, est très grave, et il est facile de provoquer un circuit de micro-short ou des précipitations de lithium micro-métal avec la progression du cycle de charge de charge.

En ce qui concerne l'expansion elle-même, les ions lithium seront intégrés dans l'espacement intercouche de graphite pendant le processus d'intercalation du graphite, entraînant une expansion de l'espacement intercouche et une augmentation du volume. Cette partie d'expansion est irréversible. La quantité d'expansion est liée au degré d'orientation de l'électrode négative, le degré d'orientation = I004 / I110, qui peut être calculé à partir des données XRD. Le matériau de graphite anisotrope a tendance à subir une expansion du réseau dans la même direction (la direction de l'axe c du cristal de graphite) pendant le processus d'intercalation au lithium, ce qui entraînera une plus grande expansion de volume de la batterie.

10Performance de taux

La diffusion des ions lithium dans le matériau de l'anode graphite a une forte directionnalité, c'est-à-dire qu'elle ne peut être insérée que perpendiculaire à la face finale de l'axe c du cristal de graphite. Les matériaux d'anode avec de petites particules et une surface spécifique élevée ont une meilleure performance de taux. De plus, la résistance de surface de l'électrode (en raison du film SEI) et la conductivité de l'électrode affectent également les performances de vitesse.

Comme la durée de vie du cycle et l'expansion, l'électrode négative isotrope a de nombreux canaux de transport d'ions au lithium, ce qui résout les problèmes de moins d'entrées et de faibles taux de diffusion dans la structure anisotrope. La plupart des matériaux utilisent des technologies telles que la granulation et le revêtement pour améliorer leurs performances de taux.

HCMilling (Guilin Hongcheng) est un fabricant de moulin à broyage des matériaux d'anode.Série HLMXMatériaux d'anode super-Illier vertical final, HchMatériaux d'anode ultra-finet d'autres broyeurs de graphite produits par nous ont été largement utilisés dans la production de matériaux d'anode en graphite. Si vous avez des besoins connexes, veuillez nous contacter pour plus de détails sur l'équipement et nous fournir des informations suivantes:

Nom de matière première

Finesse du produit (maillage / μm)

capacité (t / h)