ग्रेफाइट एनोड सामग्री के कई तकनीकी संकेतक हैं, और उन्हें ध्यान में रखना मुश्किल है, जिनमें मुख्य रूप से विशिष्ट सतह क्षेत्र, कण आकार वितरण, नल घनत्व, संघनन घनत्व, वास्तविक घनत्व, पहला चार्ज और डिस्चार्ज विशिष्ट क्षमता, पहली दक्षता आदि शामिल हैं। इसके अलावा, चक्र प्रदर्शन, दर प्रदर्शन, सूजन आदि जैसे विद्युत रासायनिक संकेतक भी हैं। तो, ग्रेफाइट एनोड सामग्री के प्रदर्शन संकेतक क्या हैं? निम्नलिखित सामग्री आपको HCMilling (गुइलिन होंगचेंग) द्वारा पेश की गई है, जो कि निर्माता हैएनोड सामग्री पीसने वाली चक्की.

01 विशिष्ट सतह क्षेत्र

किसी वस्तु के प्रति इकाई द्रव्यमान के सतही क्षेत्रफल को संदर्भित करता है। कण जितना छोटा होगा, विशिष्ट सतही क्षेत्रफल उतना ही बड़ा होगा।

छोटे कणों और उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र वाले नकारात्मक इलेक्ट्रोड में लिथियम आयन प्रवास के लिए अधिक चैनल और छोटे रास्ते होते हैं, और दर प्रदर्शन बेहतर होता है। हालांकि, इलेक्ट्रोलाइट के साथ बड़े संपर्क क्षेत्र के कारण, एसईआई फिल्म बनाने का क्षेत्र भी बड़ा है, और प्रारंभिक दक्षता भी कम हो जाएगी। दूसरी ओर, बड़े कणों में अधिक संघनन घनत्व का लाभ होता है।

ग्रेफाइट एनोड सामग्रियों का विशिष्ट सतह क्षेत्र अधिमानतः 5m2/g से कम है।

02 पार्टिकल साइज़ डिस्ट्रीब्यूशन

ग्रेफाइट एनोड सामग्री के कण आकार का उसके विद्युत रासायनिक प्रदर्शन पर प्रभाव यह है कि एनोड सामग्री का कण आकार सीधे सामग्री के नल घनत्व और सामग्री के विशिष्ट सतह क्षेत्र को प्रभावित करेगा।

नल घनत्व का आकार सीधे सामग्री के आयतन ऊर्जा घनत्व को प्रभावित करेगा, और केवल सामग्री का उपयुक्त कण आकार वितरण ही सामग्री के प्रदर्शन को अधिकतम कर सकता है।

03 नल घनत्व

नल घनत्व प्रति इकाई आयतन का द्रव्यमान है जिसे कंपन द्वारा मापा जाता है जो पाउडर को अपेक्षाकृत तंग पैकिंग रूप में प्रकट करता है। यह सक्रिय सामग्री को मापने के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक है। लिथियम-आयन बैटरी का आयतन सीमित है। यदि नल घनत्व अधिक है, तो प्रति इकाई आयतन में सक्रिय सामग्री का द्रव्यमान बड़ा होता है, और आयतन क्षमता अधिक होती है।

04 संघनन घनत्व

संघनन घनत्व मुख्य रूप से ध्रुव टुकड़े के लिए है, जो नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री और बांधने की मशीन के बाद रोलिंग के बाद घनत्व को संदर्भित करता है, ध्रुव टुकड़े में बनाया जाता है, संघनन घनत्व = क्षेत्र घनत्व / (रोलिंग के बाद ध्रुव टुकड़े की मोटाई माइनस तांबे की पन्नी की मोटाई)।

संघनन घनत्व शीट की विशिष्ट क्षमता, दक्षता, आंतरिक प्रतिरोध और बैटरी चक्र प्रदर्शन से निकटता से संबंधित है।

संघनन घनत्व को प्रभावित करने वाले कारक: कण आकार, वितरण और आकारिकी, सभी का प्रभाव पड़ता है।

05 वास्तविक घनत्व

किसी पदार्थ के प्रति इकाई आयतन में ठोस पदार्थ का भार, पूर्णतः सघन अवस्था में (आंतरिक रिक्तियों को छोड़कर)।

चूँकि वास्तविक घनत्व को संकुचित अवस्था में मापा जाता है, इसलिए यह टैप किए गए घनत्व से अधिक होगा। आम तौर पर, वास्तविक घनत्व > संकुचित घनत्व > टैप किया गया घनत्व।

06 प्रथम चार्ज और डिस्चार्ज विशिष्ट क्षमता

ग्रेफाइट एनोड सामग्री में प्रारंभिक चार्ज-डिस्चार्ज चक्र में अपरिवर्तनीय क्षमता होती है। लिथियम-आयन बैटरी की पहली चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, एनोड सामग्री की सतह लिथियम आयनों के साथ जुड़ जाती है और इलेक्ट्रोलाइट में विलायक के अणु सह-सम्मिलित होते हैं, और एनोड सामग्री की सतह विघटित होकर SEI पैसिवेशन फिल्म बनाती है। केवल नकारात्मक इलेक्ट्रोड सतह को SEI फिल्म द्वारा पूरी तरह से कवर किए जाने के बाद, विलायक के अणु आपस में जुड़ नहीं सकते थे, और प्रतिक्रिया बंद हो गई थी। SEI फिल्म की पीढ़ी लिथियम आयनों के एक हिस्से का उपभोग करती है, और लिथियम आयनों के इस हिस्से को डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह से निकाला नहीं जा सकता है, जिससे अपरिवर्तनीय क्षमता का नुकसान होता है, जिससे पहले डिस्चार्ज की विशिष्ट क्षमता कम हो जाती है।

07 प्रथम कूलम्ब दक्षता

एनोड सामग्री के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक इसकी पहली चार्ज-डिस्चार्ज दक्षता है, जिसे पहली कूलम्ब दक्षता के रूप में भी जाना जाता है। पहली बार, कूलम्बिक दक्षता सीधे इलेक्ट्रोड सामग्री के प्रदर्शन को निर्धारित करती है।

चूंकि SEI फिल्म ज़्यादातर इलेक्ट्रोड सामग्री की सतह पर बनती है, इसलिए इलेक्ट्रोड सामग्री का विशिष्ट सतह क्षेत्र सीधे SEI फिल्म के निर्माण क्षेत्र को प्रभावित करता है। विशिष्ट सतह क्षेत्र जितना बड़ा होगा, इलेक्ट्रोलाइट के साथ संपर्क क्षेत्र उतना ही बड़ा होगा और SEI फिल्म बनाने के लिए क्षेत्र भी उतना ही बड़ा होगा।

आमतौर पर यह माना जाता है कि एक स्थिर एसईआई फिल्म का निर्माण बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के लिए फायदेमंद है, और अस्थिर एसईआई फिल्म प्रतिक्रिया के लिए प्रतिकूल है, जो लगातार इलेक्ट्रोलाइट का उपभोग करेगी, एसईआई फिल्म की मोटाई को बढ़ाएगी, और आंतरिक प्रतिरोध को बढ़ाएगी।

08 साइकिल प्रदर्शन

बैटरी का चक्र प्रदर्शन बैटरी की एक निश्चित चार्ज और डिस्चार्ज व्यवस्था के तहत बैटरी द्वारा अनुभव किए जाने वाले चार्ज और डिस्चार्ज की संख्या को संदर्भित करता है, जब बैटरी की क्षमता एक निर्दिष्ट मूल्य तक गिर जाती है। चक्र प्रदर्शन के संदर्भ में, SEI फिल्म एक निश्चित सीमा तक लिथियम आयनों के प्रसार में बाधा उत्पन्न करेगी। जैसे-जैसे चक्रों की संख्या बढ़ती है, SEI फिल्म गिरती रहेगी, छीलती रहेगी और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर जमा होती रहेगी, जिसके परिणामस्वरूप नकारात्मक इलेक्ट्रोड के आंतरिक प्रतिरोध में धीरे-धीरे वृद्धि होगी, जो गर्मी संचय और क्षमता हानि लाती है।

09 विस्तार

विस्तार और चक्र जीवन के बीच एक सकारात्मक संबंध है। नकारात्मक इलेक्ट्रोड के विस्तार के बाद, सबसे पहले, घुमावदार कोर विकृत हो जाएगा, नकारात्मक इलेक्ट्रोड कण सूक्ष्म दरारें बनाएंगे, एसईआई फिल्म टूट जाएगी और पुनर्गठित हो जाएगी, इलेक्ट्रोलाइट का उपभोग किया जाएगा, और चक्र प्रदर्शन खराब हो जाएगा; दूसरा, डायाफ्राम निचोड़ा जाएगा। दबाव, विशेष रूप से ध्रुव कान के दाहिने कोण किनारे पर डायाफ्राम का बाहर निकालना, बहुत गंभीर है, और चार्ज-डिस्चार्ज चक्र की प्रगति के साथ माइक्रो-शॉर्ट सर्किट या माइक्रो-मेटल लिथियम वर्षा का कारण बनना आसान है।

जहाँ तक विस्तार का सवाल है, लिथियम आयन ग्रेफाइट इंटरकैलेशन प्रक्रिया के दौरान ग्रेफाइट इंटरलेयर स्पेसिंग में समाहित हो जाएँगे, जिसके परिणामस्वरूप इंटरलेयर स्पेसिंग का विस्तार होगा और आयतन में वृद्धि होगी। यह विस्तार भाग अपरिवर्तनीय है। विस्तार की मात्रा नकारात्मक इलेक्ट्रोड के अभिविन्यास की डिग्री से संबंधित है, अभिविन्यास की डिग्री = I004/I110, जिसे XRD डेटा से गणना की जा सकती है। अनिसोट्रोपिक ग्रेफाइट सामग्री लिथियम इंटरकैलेशन प्रक्रिया के दौरान एक ही दिशा (ग्रेफाइट क्रिस्टल की सी-अक्ष दिशा) में जाली विस्तार से गुजरती है, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी का बड़ा आयतन विस्तार होगा।

10प्रदर्शन दर

ग्रेफाइट एनोड सामग्री में लिथियम आयनों के प्रसार में एक मजबूत दिशात्मकता होती है, अर्थात, इसे केवल ग्रेफाइट क्रिस्टल के सी-अक्ष के अंतिम चेहरे पर लंबवत डाला जा सकता है। छोटे कणों और उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र वाले एनोड सामग्रियों में बेहतर दर प्रदर्शन होता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोड सतह प्रतिरोध (एसईआई फिल्म के कारण) और इलेक्ट्रोड चालकता भी दर प्रदर्शन को प्रभावित करती है।

चक्र जीवन और विस्तार के समान, आइसोट्रोपिक नकारात्मक इलेक्ट्रोड में कई लिथियम आयन परिवहन चैनल होते हैं, जो अनिसोट्रोपिक संरचना में कम प्रवेश और कम प्रसार दर की समस्याओं को हल करता है। अधिकांश सामग्री अपने दर प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए दानेदार बनाने और कोटिंग जैसी तकनीकों का उपयोग करती हैं।

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