Existuje veľa technických ukazovateľov materiálov grafitovej anódy a je ťažké ich vziať do úvahy, najmä vrátane špecifickej plochy povrchu, distribúcie veľkosti častíc, hustoty po strasení, hustoty zhutnenia, skutočnej hustoty, špecifickej kapacity prvého nabitia a vybitia, prvej účinnosti atď. Okrem toho existujú elektrochemické ukazovatele, ako je výkon cyklu, rýchlosť výkonu, opuch atď.Aké sú teda ukazovatele výkonnosti materiálov grafitových anód?Nasledujúci obsah vám predstavuje HCMilling (Guilin Hongcheng), výrobcaanódové materiály mlynček na mletie.

01 špecifický povrch

Vzťahuje sa na povrchovú plochu objektu na jednotku hmotnosti.Čím menšia je častica, tým väčší je špecifický povrch.

Záporná elektróda s malými časticami a vysokým špecifickým povrchom má viac kanálov a kratšie dráhy pre migráciu lítnych iónov a rýchlosť je lepšia.Avšak v dôsledku veľkej kontaktnej plochy s elektrolytom je plocha na vytvorenie filmu SEI tiež veľká a počiatočná účinnosť sa tiež zníži..Väčšie častice majú na druhej strane výhodu väčšej hustoty zhutnenia.

Špecifický povrch materiálov grafitovej anódy je výhodne menší ako 5 m2/g.

02 Distribúcia veľkosti častíc

Vplyv veľkosti častíc materiálu grafitovej anódy na jeho elektrochemický výkon je taký, že veľkosť častíc materiálu anódy bude priamo ovplyvňovať hustotu materiálu po strasení a špecifický povrch materiálu.

Veľkosť hustoty po strasení priamo ovplyvní hustotu objemovej energie materiálu a iba vhodná distribúcia veľkosti častíc materiálu môže maximalizovať výkon materiálu.

03 Klepnite na položku Hustota

Hustota po strasení je hmotnosť na jednotku objemu meraná vibráciou, ktorá spôsobuje, že prášok vyzerá v relatívne tesnom obale.Je to dôležitý ukazovateľ na meranie aktívneho materiálu.Objem lítium-iónovej batérie je obmedzený.Ak je hustota po strasení vysoká, aktívny materiál na jednotku objemu má veľkú hmotnosť a objemová kapacita je vysoká.

04 Hustota zhutnenia

Hustota zhutnenia sa týka hlavne pólového nástavca, čo sa týka hustoty po valcovaní po tom, ako sa aktívny materiál zápornej elektródy a spojivo vyrobia do pólového nástavca, hustota zhutnenia = plošná hustota / (hrúbka pólového nástavca po valcovaní mínus hrúbka medenej fólie).

Hustota zhutnenia úzko súvisí so špecifickou kapacitou plechu, účinnosťou, vnútorným odporom a výkonom cyklu batérie.

Ovplyvňujúce faktory hustoty zhutnenia: veľkosť častíc, distribúcia a morfológia majú vplyv.

05 Skutočná hustota

Hmotnosť pevnej látky na jednotku objemu materiálu v absolútne hustom stave (okrem vnútorných dutín).

Keďže skutočná hustota sa meria v zhutnenom stave, bude vyššia ako hustota po strasení.Všeobecne platí, že skutočná hustota > zhutnená hustota > hustota po strasení.

06 Špecifická kapacita prvého nabitia a vybitia

Materiál grafitovej anódy má nevratnú kapacitu v počiatočnom cykle nabíjania a vybíjania.Počas prvého nabíjacieho procesu lítium-iónovej batérie je povrch materiálu anódy interkalovaný iónmi lítia a molekuly rozpúšťadla v elektrolyte sú spoločne vložené a povrch materiálu anódy sa rozkladá za vzniku SEI.Pasivačný film.Až potom, čo bol povrch negatívnej elektródy úplne pokrytý filmom SEI, molekuly rozpúšťadla nemohli interkalovať a reakcia bola zastavená.Generovanie SEI filmu spotrebuje časť lítiových iónov a túto časť lítiových iónov nemožno počas procesu vybíjania extrahovať z povrchu zápornej elektródy, čo spôsobuje nevratnú stratu kapacity, čím sa znižuje špecifická kapacita prvého výboja.

07 Prvá Coulombova účinnosť

Dôležitým ukazovateľom pre hodnotenie výkonu materiálov anódy je jej prvá účinnosť nabíjania a vybíjania, známa tiež ako prvá Coulombova účinnosť.Po prvýkrát Coulombická účinnosť priamo určuje výkon materiálu elektródy.

Pretože film SEI sa väčšinou tvorí na povrchu materiálu elektródy, špecifická plocha povrchu materiálu elektródy priamo ovplyvňuje oblasť tvorby filmu SEI.Čím väčšia je špecifická plocha povrchu, tým väčšia je kontaktná plocha s elektrolytom a tým väčšia je plocha na vytvorenie filmu SEI.

Všeobecne sa verí, že tvorba stabilného filmu SEI je prospešná pre nabíjanie a vybíjanie batérie a nestabilná vrstva SEI je nepriaznivá pre reakciu, ktorá bude neustále spotrebovávať elektrolyt, zahusťovať hrúbku filmu SEI a zvýšiť vnútorný odpor.

08 Výkon cyklu

Cyklický výkon batérie sa vzťahuje na počet nabití a vybití, ktoré batéria zažije pri určitom režime nabíjania a vybíjania, keď kapacita batérie klesne na stanovenú hodnotu.Pokiaľ ide o výkonnosť cyklu, film SEI bude do určitej miery brániť difúzii lítiových iónov.So zvyšujúcim sa počtom cyklov bude SEI film naďalej opadávať, odlupovať sa a usadzovať sa na povrchu zápornej elektródy, čo vedie k postupnému zvyšovaniu vnútorného odporu zápornej elektródy, čo prináša akumuláciu tepla a stratu kapacity .

09 Rozšírenie

Existuje pozitívna korelácia medzi expanziou a životnosťou cyklu.Po roztiahnutí zápornej elektródy sa najprv deformuje jadro vinutia, častice zápornej elektródy vytvoria mikrotrhliny, film SEI sa rozbije a reorganizuje, elektrolyt sa spotrebuje a výkon cyklu sa zhorší;po druhé, membrána bude stlačená.Tlak, najmä extrúzia membrány na pravom uhlovom okraji ucha pólu, je veľmi vážny a je ľahké spôsobiť mikroskrat alebo zrážanie mikrokovového lítia s postupom cyklu nabíjania a vybíjania.

Čo sa týka samotnej expanzie, lítiové ióny budú vložené do grafitovej medzivrstvy počas procesu vkladania grafitu, čo bude mať za následok rozšírenie medzivrstvovej medzery a zväčšenie objemu.Táto expanzná časť je nevratná.Veľkosť expanzie súvisí so stupňom orientácie zápornej elektródy, stupňom orientácie = I004/I110, ktorý možno vypočítať z údajov XRD.Anizotropný grafitový materiál má tendenciu podliehať expanzii mriežky v rovnakom smere (smer osi C grafitového kryštálu) počas procesu interkalácie lítia, čo bude mať za následok väčšiu objemovú expanziu batérie.

10Hodnotiť výkon

Difúzia lítiových iónov v materiáli grafitovej anódy má silnú smerovosť, to znamená, že môže byť vložená iba kolmo na koncovú plochu osi C grafitového kryštálu.Anódové materiály s malými časticami a vysokým špecifickým povrchom majú lepší výkon.Okrem toho povrchový odpor elektródy (v dôsledku filmu SEI) a vodivosť elektródy tiež ovplyvňujú rýchlosť.

Rovnako ako životnosť cyklu a expanzia, izotropná negatívna elektróda má veľa transportných kanálov lítium-iónových, čo rieši problémy menšieho počtu vstupov a nízkej rýchlosti difúzie v anizotropnej štruktúre.Väčšina materiálov využíva technológie, ako je granulácia a poťahovanie na zlepšenie ich rýchlosti.

HCMilling (Guilin Hongcheng) je výrobcom mlynčeka na brúsenie anódových materiálov.séria HLMXanódové materiály Super-jemný vertikálny mlyn, HCHanódové materiály ultrajemný mlyna ďalšie nami vyrobené mlyny na mletie grafitu sa široko používajú pri výrobe materiálov na grafitové anódy.Ak máte súvisiace potreby, kontaktujte nás pre podrobnosti o zariadení a poskytnite nám nasledujúce informácie:

Názov suroviny

Jemnosť produktu (mesh/μm)

kapacita (t/h)