Esistono molti indicatori tecnici dei materiali anodici di grafite ed è difficile tenerne conto, tra cui principalmente l'area superficiale specifica, la distribuzione granulometrica, la densità del rubinetto, la densità di compattazione, la densità effettiva, la capacità specifica di prima carica e scarica, la prima efficienza, ecc. Inoltre, ci sono indicatori elettrochimici come la prestazione del ciclo, la prestazione della velocità, il rigonfiamento e così via.Quindi, quali sono gli indicatori di prestazione dei materiali anodici di grafite?Il seguente contenuto viene presentato da HCMilling(Guilin Hongcheng), il produttore dimateriali anodici mulino macinatore.

01 superficie specifica

Si riferisce alla superficie di un oggetto per unità di massa.Più piccola è la particella, maggiore è la superficie specifica.

L'elettrodo negativo con particelle piccole e un'elevata area superficiale specifica ha più canali e percorsi più brevi per la migrazione degli ioni di litio e le prestazioni di velocità sono migliori.Tuttavia, a causa dell'ampia area di contatto con l'elettrolita, anche l'area per la formazione del film SEI è ampia e anche l'efficienza iniziale diminuirà..Le particelle più grandi hanno invece il vantaggio di una maggiore densità di compattazione.

L'area superficiale specifica dei materiali dell'anodo di grafite è preferibilmente inferiore a 5 m2/g.

02 Distribuzione delle dimensioni delle particelle

L'influenza della dimensione delle particelle del materiale dell'anodo di grafite sulle sue prestazioni elettrochimiche è che la dimensione delle particelle del materiale dell'anodo influenzerà direttamente la densità del rubinetto del materiale e l'area superficiale specifica del materiale.

La dimensione della densità del rubinetto influenzerà direttamente la densità energetica del volume del materiale e solo la distribuzione granulometrica appropriata del materiale può massimizzare le prestazioni del materiale.

03 Tocca Densità

La densità del rubinetto è la massa per unità di volume misurata dalla vibrazione che fa apparire la polvere in una forma di imballaggio relativamente stretto.È un indicatore importante per misurare il materiale attivo.Il volume della batteria agli ioni di litio è limitato.Se la densità di prelievo è elevata, il materiale attivo per unità di volume ha una massa elevata e la capacità volumetrica è elevata.

04 Densità di compattazione

La densità di compattazione è principalmente per l'espansione polare, che si riferisce alla densità dopo il rotolamento dopo che il materiale attivo dell'elettrodo negativo e il legante sono stati trasformati nell'espansione polare, densità di compattazione = densità dell'area / (lo spessore dell'espansione polare dopo il rotolamento meno il spessore della lamina di rame).

La densità di compattazione è strettamente correlata alla capacità specifica del foglio, all’efficienza, alla resistenza interna e alle prestazioni del ciclo della batteria.

Fattori che influenzano la densità di compattazione: la dimensione delle particelle, la distribuzione e la morfologia hanno tutti un effetto.

05 Vera densità

Il peso della materia solida per unità di volume di un materiale in uno stato assolutamente denso (esclusi i vuoti interni).

Poiché la densità reale viene misurata in uno stato compattato, sarà superiore alla densità sfruttata.Generalmente, densità reale > densità compattata > densità sfruttata.

06 La prima capacità specifica di carica e scarica

Il materiale dell'anodo di grafite ha capacità irreversibile nel ciclo iniziale di carica-scarica.Durante il primo processo di carica della batteria agli ioni di litio, la superficie del materiale dell'anodo viene intercalata con ioni di litio e le molecole di solvente nell'elettrolita vengono co-inserite e la superficie del materiale dell'anodo si decompone per formare SEI.Pellicola di passivazione.Solo dopo che la superficie dell'elettrodo negativo è stata completamente ricoperta dalla pellicola SEI, le molecole di solvente non hanno potuto intercalarsi e la reazione è stata interrotta.La generazione della pellicola SEI consuma una parte di ioni di litio e questa parte di ioni di litio non può essere estratta dalla superficie dell'elettrodo negativo durante il processo di scarica, causando così una perdita di capacità irreversibile, riducendo così la capacità specifica della prima scarica.

07 Prima efficienza di Coulomb

Un indicatore importante per valutare le prestazioni di un materiale anodico è la sua prima efficienza di carica-scarica, nota anche come prima efficienza di Coulomb.Per la prima volta, l’efficienza Coulombiana determina direttamente le prestazioni del materiale dell’elettrodo.

Poiché la pellicola SEI si forma principalmente sulla superficie del materiale dell'elettrodo, l'area superficiale specifica del materiale dell'elettrodo influisce direttamente sull'area di formazione della pellicola SEI.Maggiore è la superficie specifica, maggiore è l'area di contatto con l'elettrolita e maggiore è l'area per la formazione del film SEI.

Si ritiene generalmente che la formazione di un film SEI stabile sia vantaggioso per la carica e la scarica della batteria e che il film SEI instabile sia sfavorevole alla reazione, che consumerà continuamente l'elettrolita, ispessirà lo spessore del film SEI e aumentare la resistenza interna.

08 Prestazioni del ciclo

La prestazione del ciclo di una batteria si riferisce al numero di cariche e scariche che la batteria subisce in un determinato regime di carica e scarica quando la capacità della batteria scende a un valore specificato.In termini di prestazioni del ciclo, la pellicola SEI ostacolerà in una certa misura la diffusione degli ioni di litio.All'aumentare del numero di cicli, la pellicola SEI continuerà a cadere, staccarsi e depositarsi sulla superficie dell'elettrodo negativo, con conseguente aumento graduale della resistenza interna dell'elettrodo negativo, con conseguente accumulo di calore e perdita di capacità .

09 Espansione

Esiste una correlazione positiva tra espansione e ciclo di vita.Dopo che l'elettrodo negativo si espande, in primo luogo il nucleo dell'avvolgimento verrà deformato, le particelle dell'elettrodo negativo formeranno microfessure, la pellicola SEI verrà rotta e riorganizzata, l'elettrolita verrà consumato e le prestazioni del ciclo verranno deteriorate;in secondo luogo, il diaframma verrà schiacciato.La pressione, in particolare l'estrusione del diaframma sul bordo ad angolo retto dell'orecchio polare, è molto grave ed è facile provocare microcortocircuiti o precipitazioni di micrometalli di litio con l'avanzamento del ciclo di carica-scarica.

Per quanto riguarda l'espansione stessa, gli ioni di litio verranno incorporati nella spaziatura tra gli strati di grafite durante il processo di intercalazione della grafite, determinando un'espansione della spaziatura tra gli strati e un aumento di volume.Questa parte di espansione è irreversibile.L'entità dell'espansione è correlata al grado di orientamento dell'elettrodo negativo, il grado di orientamento = I004/I110, che può essere calcolato dai dati XRD.Il materiale di grafite anisotropa tende a subire un'espansione reticolare nella stessa direzione (la direzione dell'asse C del cristallo di grafite) durante il processo di intercalazione del litio, il che si tradurrà in una maggiore espansione del volume della batteria.

10Valuta la prestazione

La diffusione degli ioni di litio nel materiale dell'anodo di grafite ha una forte direzionalità, ovvero può essere inserita solo perpendicolarmente alla faccia terminale dell'asse C del cristallo di grafite.I materiali dell'anodo con particelle piccole e un'elevata superficie specifica hanno prestazioni di velocità migliori.Inoltre, anche la resistenza superficiale dell'elettrodo (dovuta alla pellicola SEI) e la conduttività dell'elettrodo influiscono sulle prestazioni della velocità.

Come la durata del ciclo e l'espansione, l'elettrodo negativo isotropo ha molti canali di trasporto degli ioni di litio, che risolvono i problemi di meno ingressi e bassi tassi di diffusione nella struttura anisotropa.La maggior parte dei materiali utilizza tecnologie come la granulazione e il rivestimento per migliorare le prestazioni di velocità.

HCMilling (Guilin Hongcheng) è un produttore di mulini per la macinazione di materiali anodici.Serie HLMXmateriali anodici super-mulino verticale fine, HCHmateriali anodici mulino ultrafinee altri mulini di macinazione della grafite da noi prodotti sono stati ampiamente utilizzati nella produzione di materiali anodici di grafite.Se hai esigenze correlate, ti preghiamo di contattarci per i dettagli dell'attrezzatura e fornirci le seguenti informazioni:

Nome della materia prima

Finezza del prodotto (maglia/μm)

capacità (t/h)