Существует множество технических характеристик графитовых анодных материалов, которые сложно учесть. К ним относятся, в частности, удельная площадь поверхности, распределение размеров частиц, плотность после утряски, плотность прессования, истинная плотность, удельная ёмкость при первом заряде и разряде, первый КПД и т.д. Кроме того, существуют электрохимические показатели, такие как циклическая производительность, скоростная характеристика, набухание и т.д. Итак, каковы эксплуатационные характеристики графитовых анодных материалов? Ниже представлен материал от компании HCMilling (Guilin Hongcheng), производителяанодные материалы мельница для помола.

01 удельная площадь поверхности

Относится к площади поверхности объекта на единицу массы. Чем меньше частица, тем больше удельная площадь поверхности.

Отрицательный электрод с мелкими частицами и высокой удельной поверхностью имеет больше каналов и более короткие пути для миграции ионов лития, а также обладает более высокой скоростью. Однако из-за большой площади контакта с электролитом площадь формирования пленки SEI также велика, и начальная эффективность снижается. Более крупные частицы, с другой стороны, имеют преимущество в виде большей плотности прессования.

Удельная площадь поверхности графитовых анодных материалов предпочтительно составляет менее 5 м2/г.

02 Распределение размеров частиц

Влияние размера частиц графитового анодного материала на его электрохимические характеристики заключается в том, что размер частиц анодного материала напрямую влияет на плотность материала и удельную площадь поверхности материала.

Размер плотности насыпки напрямую влияет на плотность объемной энергии материала, и только правильное распределение размеров частиц материала может максимально повысить его эксплуатационные характеристики.

03 Плотность отвода

Плотность утряски — это масса на единицу объёма, измеренная с помощью вибрации, которая приводит к образованию относительно плотной упаковки порошка. Это важный показатель для измерения активного материала. Объём литий-ионного аккумулятора ограничен. При высокой плотности утряски активный материал на единицу объёма имеет большую массу, а объёмная ёмкость — высокую.

04 Плотность уплотнения

Плотность прессования в основном относится к полюсному наконечнику и относится к плотности после прокатки, после того как активный материал отрицательного электрода и связующее вещество включены в полюсный наконечник, плотность прессования = поверхностная плотность / (толщина полюсного наконечника после прокатки минус толщина медной фольги).

Плотность уплотнения тесно связана с удельной емкостью листа, эффективностью, внутренним сопротивлением и циклической производительностью батареи.

Факторы, влияющие на плотность уплотнения: размер частиц, распределение и морфология — все оказывают свое влияние.

05 Истинная плотность

Вес твёрдого вещества в единице объёма материала в абсолютно плотном состоянии (исключая внутренние пустоты).

Поскольку истинная плотность измеряется в уплотнённом состоянии, она будет выше плотности после уплотнения. Как правило, истинная плотность > плотности после уплотнения > плотности после уплотнения.

06 Удельная емкость первого заряда и разряда

Материал графитового анода обладает необратимой ёмкостью в начальном цикле заряда-разряда. Во время первого процесса зарядки литий-ионного аккумулятора поверхность анодного материала интеркалируется ионами лития, а молекулы растворителя в электролите ко-встраиваются, и поверхность анодного материала разлагается с образованием пассивирующей плёнки SEI. Пассивирующая плёнка. Только после того, как поверхность отрицательного электрода полностью покрывается плёнкой SEI, молекулы растворителя не могут интеркалировать, и реакция останавливается. Образование плёнки SEI потребляет часть ионов лития, и эта часть ионов лития не может быть извлечена с поверхности отрицательного электрода в процессе разряда, что приводит к необратимой потере ёмкости и, следовательно, к снижению удельной ёмкости первого разряда.

07 Первая кулоновская эффективность

Важным показателем для оценки характеристик анодного материала является его первая зарядно-разрядная эффективность, также известная как первая кулоновская эффективность. Впервые кулоновская эффективность напрямую определяет характеристики электродного материала.

Поскольку плёнка SEI формируется преимущественно на поверхности электродного материала, удельная площадь поверхности электродного материала напрямую влияет на площадь образования плёнки SEI. Чем больше удельная площадь поверхности, тем больше площадь контакта с электролитом и, следовательно, больше площадь для формирования плёнки SEI.

Обычно считается, что образование стабильной пленки SEI благоприятно влияет на зарядку и разрядку аккумулятора, а нестабильная пленка SEI неблагоприятна для реакции, которая будет непрерывно расходовать электролит, увеличивать толщину пленки SEI и увеличивать внутреннее сопротивление.

08 Цикл производительности

Циклическая производительность аккумулятора определяется количеством циклов заряда и разряда, которые аккумулятор проходит в определённом режиме заряда и разряда, когда его ёмкость падает до заданного значения. С точки зрения циклической производительности, плёнка SEI в определённой степени препятствует диффузии ионов лития. По мере увеличения количества циклов плёнка SEI будет продолжать отслаиваться, отслаиваться и оседать на поверхности отрицательного электрода, что приводит к постепенному увеличению внутреннего сопротивления отрицательного электрода, что приводит к накоплению тепла и потере ёмкости.

09 Расширение

Существует положительная корреляция между расширением и циклическим ресурсом. После расширения отрицательного электрода, во-первых, деформируется сердечник обмотки, частицы отрицательного электрода образуют микротрещины, плёнка SEI разрушается и реорганизуется, электролит расходуется, и циклические характеристики ухудшаются; во-вторых, происходит сжатие диафрагмы. Давление, особенно выдавливание диафрагмы на прямоугольном крае полюсного ушка, очень велико и может легко привести к микрокороткому замыканию или микроосаждению лития в процессе зарядно-разрядного цикла.

Что касается самого расширения, ионы лития внедряются в межслоевое пространство графита в процессе интеркаляции графита, что приводит к расширению межслоевого пространства и увеличению объёма. Это расширение необратимо. Степень расширения зависит от степени ориентации отрицательного электрода, которая равна I004/I110 и может быть рассчитана по данным рентгеновской дифракции. Анизотропный графитовый материал имеет тенденцию к расширению кристаллической решетки в том же направлении (направлении оси C кристалла графита) в процессе интеркаляции лития, что приводит к большему расширению объёма аккумулятора.

10Оценить производительность

Диффузия ионов лития в графитовом анодном материале имеет ярко выраженную направленность, то есть может распространяться только перпендикулярно торцу оси С кристалла графита. Анодные материалы с мелкими частицами и высокой удельной поверхностью обладают более высокими скоростными характеристиками. Кроме того, на скоростные характеристики влияют поверхностное сопротивление электрода (обусловленное пленкой SEI) и его электропроводность.

Подобно циклическому ресурсу и расширению, изотропный отрицательный электрод имеет множество каналов переноса ионов лития, что решает проблемы, связанные с меньшим количеством входов и низкой скоростью диффузии в анизотропной структуре. Для улучшения характеристик заряда и расширения в большинстве материалов используются такие технологии, как грануляция и нанесение покрытий.

Компания HCMilling (Guilin Hongcheng) является производителем мельниц для измельчения анодных материалов.Серия HLMXанодные материалы супер-тонкая вертикальная мельница, ГХГанодные материалы ультратонкая мельницаИ другие производимые нами мельницы для измельчения графита широко используются в производстве графитовых анодных материалов. Если у вас есть вопросы по данному оборудованию, пожалуйста, свяжитесь с нами для получения подробной информации и предоставьте следующую информацию:

Название сырья

Тонкость продукта (меш/мкм)

производительность (т/ч)