Existem muitos indicadores técnicos de materiais de ânodo de grafite e é difícil levar em consideração, principalmente incluindo área de superfície específica, distribuição de tamanho de partícula, densidade da torneira, densidade de compactação, densidade verdadeira, primeira capacidade de carga e descarga, primeira eficiência etc. Além disso, existem indicadores eletroquímicos, como desempenho do ciclo, desempenho da taxa, inchaço e assim por diante. Então, quais são os indicadores de desempenho dos materiais de ânodo de grafite? O conteúdo a seguir é introduzido a você por Hcmilling (Guilin Hongcheng), o fabricante doMateriais de ânodo moinho de moagem.

01 Área de superfície específica

Refere -se à área de superfície de um objeto por unidade de massa. Quanto menor a partícula, maior a área de superfície específica.

O eletrodo negativo com pequenas partículas e alta área de superfície específica possui mais canais e caminhos mais curtos para a migração de íons de lítio, e o desempenho da taxa é melhor. No entanto, devido à grande área de contato com o eletrólito, a área para formar o filme SEI também é grande e a eficiência inicial também ficará mais baixa. . Partículas maiores, por outro lado, têm a vantagem de uma maior densidade de compactação.

A área de superfície específica dos materiais do ânodo de grafite é preferencialmente menor que 5m2/g.

02 Distribuição do tamanho de partícula

A influência do tamanho das partículas do material do ânodo de grafite em seu desempenho eletroquímico é que o tamanho das partículas do material do ânodo afetará diretamente a densidade da torneira do material e a área da superfície específica do material.

O tamanho da densidade da TAP afetará diretamente a densidade de energia do volume do material e apenas a distribuição apropriada do tamanho de partícula do material pode maximizar o desempenho do material.

03 densidade da torneira

A densidade da torneira é a massa por unidade de volume medido pela vibração que faz com que o pó apareça em uma forma de embalagem relativamente apertada. É um indicador importante para medir o material ativo. O volume da bateria de íons de lítio é limitado. Se a densidade da torneira for alta, o material ativo por unidade de volume possui uma massa grande e a capacidade de volume será alta.

04 Densidade de compactação

A densidade de compactação é principalmente para a peça do pólo, que se refere à densidade após rolar após o material ativo do eletrodo negativo e o fichário são feitos na peça do pólo, densidade de compactação = densidade de área / (a ​​espessura da peça do polo após rolar menos o espessura da folha de cobre).

A densidade de compactação está intimamente relacionada à capacidade específica da folha, eficiência, resistência interna e desempenho do ciclo da bateria.

Fatores de influência da densidade de compactação: tamanho das partículas, distribuição e morfologia têm um efeito.

05 densidade verdadeira

O peso da matéria sólida por unidade de volume de um material em um estado absolutamente denso (excluindo vazios internos).

Como a densidade verdadeira é medida em um estado compactado, ela será maior que a densidade tocada. Geralmente, densidade verdadeira> Densidade compactada> Densidade tocada.

06 A primeira capacidade de carga e descarga

O material do ânodo de grafite possui capacidade irreversível no ciclo inicial de descarga de carga. Durante o primeiro processo de carregamento da bateria de íon de lítio, a superfície do material do ânodo é intercalada com íons de lítio e as moléculas de solvente no eletrólito são co-inseridas e a superfície do material do ânodo se decompõe para formar SEI. Filme de passivação. Somente após a superfície do eletrodo negativo estar completamente coberto pelo filme SEI, as moléculas de solvente não puderam intercalar e a reação foi interrompida. A geração de filme SEI consome parte dos íons de lítio, e essa parte dos íons de lítio não pode ser extraída da superfície do eletrodo negativo durante o processo de descarga, causando perda de capacidade irreversível, reduzindo assim a capacidade específica da primeira descarga.

07 Primeira eficiência Coulomb

Um indicador importante para avaliar o desempenho de um materiais de ânodo é sua primeira eficiência de descarga de carga, também conhecida como a primeira eficiência do Coulomb. Pela primeira vez, a eficiência coulômbica determina diretamente o desempenho do material do eletrodo.

Como o filme SEI é formado principalmente na superfície do material do eletrodo, a área de superfície específica do material do eletrodo afeta diretamente a área de formação do filme SEI. Quanto maior a área de superfície específica, maior a área de contato com o eletrólito e maior a área para formar o filme SEI.

Acredita -se geralmente que a formação de um filme estável de SEI seja benéfico para o carregamento e descarga da bateria, e o filme instável do SEI é desfavorável para a reação, que consumirá continuamente o eletrólito, engrossará a espessura do filme SEI e e Aumente a resistência interna.

08 desempenho do ciclo

O desempenho do ciclo de uma bateria refere -se ao número de cargas e descarrega que a bateria experimenta sob um certo regime de carga e descarga quando a capacidade da bateria cai para um valor especificado. Em termos de desempenho do ciclo, o filme SEI impedirá a difusão de íons de lítio até certo ponto. À medida que o número de ciclos aumenta, o filme SEI continuará caindo, retirando e depositará na superfície do eletrodo negativo, resultando em um aumento gradual na resistência interna do eletrodo negativo, o que traz acumulação de calor e perda de capacidade .

09 Expansão

Há uma correlação positiva entre expansão e vida útil do ciclo. Após a expansão do eletrodo negativo, primeiro, o núcleo de enrolamento será deformado, as partículas de eletrodo negativas formarão micro-palhetas, o filme SEI será quebrado e reorganizado, o eletrólito será consumido e o desempenho do ciclo será deteriorado; Segundo, o diafragma será espremido. A pressão, especialmente a extrusão do diafragma na borda do ângulo direito da orelha do polo, é muito grave e é fácil causar circuito micro-curto ou precipitação de lítio micro-metal com o progresso do ciclo de descarga de carga.

No que diz respeito à expansão em si, os íons de lítio serão incorporados no espaçamento entre camadas de grafite durante o processo de intercalação de grafite, resultando em uma expansão do espaçamento entre camadas e um aumento no volume. Essa parte de expansão é irreversível. A quantidade de expansão está relacionada ao grau de orientação do eletrodo negativo, o grau de orientação = i004/i110, que pode ser calculado a partir dos dados do DRX. O material de grafite anisotrópico tende a sofrer expansão da rede na mesma direção (a direção do eixo C do cristal de grafite) durante o processo de intercalação de lítio, o que resultará em uma maior expansão de volume da bateria.

10Avaliar o desempenho

A difusão de íons de lítio no material do ânodo de grafite tem uma forte direcionalidade, ou seja, só pode ser inserida perpendicular à face final do eixo C do cristal de grafite. Os materiais do ânodo com pequenas partículas e alta área de superfície específica têm melhor desempenho da taxa. Além disso, a resistência à superfície do eletrodo (devido ao filme SEI) e a condutividade do eletrodo também afetam o desempenho da taxa.

O mesmo que a vida e a expansão do ciclo, o eletrodo negativo isotrópico possui muitos canais de transporte de íons de lítio, que resolve os problemas de menos entradas e baixas taxas de difusão na estrutura anisotrópica. A maioria dos materiais usa tecnologias como granulação e revestimento para melhorar o desempenho da taxa.

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