Existuje mnoho technických ukazovateľov grafitových anódových materiálov a je ťažké ich zohľadniť, najmä vrátane špecifickej povrchovej plochy, distribúcie veľkosti častíc, hustoty po klepnutí, hustoty zhutnenia, skutočnej hustoty, špecifickej kapacity pri prvom nabíjaní a vybíjaní, prvej účinnosti atď. Okrem toho existujú elektrochemické ukazovatele, ako je výkon cyklu, rýchlosť, napučiavanie atď. Aké sú teda ukazovatele výkonu grafitových anódových materiálov? Nasledujúci obsah vám predstavuje spoločnosť HCMilling (Guilin Hongcheng), výrobca...anódové materiály mlyn 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 lítiových iónov a rýchlosť pohybu je lepšia. Avšak kvôli veľkej kontaktnej ploche 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.

Merná plocha povrchu grafitových anódových materiálov je výhodne menšia ako 5 m2/g.

02 Distribúcia veľkosti častíc

Vplyv veľkosti častíc grafitového anódového materiálu na jeho elektrochemický výkon spočíva v tom, že veľkosť častíc anódového materiálu priamo ovplyvňuje hustotu materiálu po ťahu a špecifický povrch materiálu.

Veľkosť hustoty po ťuknutí priamo ovplyvní objemovú energetickú hustotu materiálu a iba vhodné rozdelenie veľkosti častíc materiálu môže maximalizovať jeho výkon.

03 Hustota poklepávania

Hustota po ťahu je hmotnosť na jednotku objemu meraná vibráciou, ktorá spôsobuje, že prášok vyzerá v relatívne tesnej forme. Je to dôležitý ukazovateľ na meranie aktívneho materiálu. Objem lítium-iónovej batérie je obmedzený. Ak je hustota po ťahu 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 vzťahuje na hustotu po valcovaní po tom, čo sa aktívny materiál zápornej elektródy a spojivo vytvoria 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 batériových cyklov.

Faktory ovplyvňujúce hustotu zhutnenia: veľkosť častíc, distribúcia a morfológia, všetky majú vplyv.

05 Skutočná hustota

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

Keďže skutočná hustota sa meria v zhutnenom stave, bude vyššia ako hustota po stroskotaní. Vo všeobecnosti platí, že skutočná hustota > hustota po stroskotaní > hustota po stroskotaní.

06 Prvá špecifická kapacita nabíjania a vybíjania

Grafitový anódový materiál má v počiatočnom cykle nabíjania a vybíjania nevratnú kapacitu. Počas prvého procesu nabíjania lítium-iónovej batérie je povrch anódového materiálu interkalovaný lítiovými iónmi a molekuly rozpúšťadla v elektrolyte sú spolu vložené, čím sa povrch anódového materiálu rozloží za vzniku SEI. Pasivačný film. Až po úplnom pokrytí povrchu zápornej elektródy filmom SEI sa molekuly rozpúšťadla nemohli interkalovať a reakcia sa zastavila. Tvorba 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 a tým znižuje špecifickú kapacitu prvého vybíjania.

07 Prvá Coulombova účinnosť

Dôležitým ukazovateľom pre hodnotenie výkonu anódových materiálov je ich prvá účinnosť nabíjania a vybíjania, známa aj ako prvá Coulombova účinnosť. Coulombova účinnosť po prvýkrát priamo určuje výkon elektródového materiálu.

Keďže film SEI sa tvorí prevažne na povrchu materiálu elektródy, špecifický povrch materiálu elektródy priamo ovplyvňuje plochu tvorby filmu SEI. Čím väčší je špecifický povrch, tým väčšia je kontaktná plocha s elektrolytom a tým väčšia je plocha pre tvorbu filmu SEI.

Všeobecne sa predpokladá, že tvorba stabilného filmu SEI je prospešná pre nabíjanie a vybíjanie batérie a nestabilný film SEI je nepriaznivý pre reakciu, ktorá bude neustále spotrebúvať elektrolyt, zhrubovať hrúbku filmu SEI a zvyšovať vnútorný odpor.

08 Výkon cyklu

Cyklusový 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. Z hľadiska cyklického výkonu bude SEI vrstva do určitej miery brániť difúzii lítiových iónov. S rastúcim počtom cyklov bude SEI vrstva naďalej odlupovať, odlupovať sa a usadzovať sa na povrchu zápornej elektródy, čo vedie k postupnému zvyšovaniu vnútorného odporu zápornej elektródy, čo vedie k akumulácii tepla a strate kapacity.

09 Rozšírenie

Existuje pozitívna korelácia medzi rozťažnosťou a životnosťou cyklu. Po roztiahnutí zápornej elektródy sa najprv zdeformuje jadro vinutia, častice zápornej elektródy vytvoria mikrotrhliny, film SEI sa roztrhne a reorganizuje, elektrolyt sa spotrebuje a výkon cyklu sa zhorší; po druhé, membrána sa stlačí. Tlak, najmä extrúzia membrány na pravom okraji pólového ucha, je veľmi silný a počas cyklu nabíjania a vybíjania môže ľahko dôjsť k mikroskratu alebo mikrovyzrážaniu lítia.

Čo sa týka samotnej expanzie, lítiové ióny sa počas procesu interkalácie grafitu zabudujú do medzivrstvových medzier grafitu, čo vedie k rozšíreniu medzivrstvových medzier a zväčšeniu objemu. Táto časť expanzie je nezvratná. Miera expanzie súvisí so stupňom orientácie zápornej elektródy, stupeň orientácie = I004/I110, ktorý možno vypočítať z XRD údajov. Anizotropný grafitový materiál má počas procesu interkalácie lítia tendenciu podliehať mriežkovej expanzii v rovnakom smere (smer osi C grafitového kryštálu), čo vedie k väčšej objemovej expanzii batérie.

10Hodnotenie výkonnosti

Difúzia lítiových iónov v grafitovom anódovom materiáli má silnú smerovosť, to znamená, že ich možno vložiť iba kolmo na čelnú plochu osi C grafitového kryštálu. Anódové materiály s malými časticami a vysokým špecifickým povrchom majú lepší výkon pri difúzii. Okrem toho výkon pri difúzii ovplyvňuje aj povrchový odpor elektródy (vďaka filmu SEI) a vodivosť elektródy.

Rovnako ako životnosť cyklu a expanzia, izotropná negatívna elektróda má mnoho transportných kanálov pre lítiové ióny, čo rieši problémy s menším počtom vstupov a nízkou rýchlosťou difúzie v anizotropnej štruktúre. Väčšina materiálov využíva technológie, ako je granulácia a povlakovanie, na zlepšenie ich rýchlosti prenosu.

HCMilling (Guilin Hongcheng) je výrobcom mlynov na brúsenie anódových materiálov.Séria HLMXanódové materiály super- jemný vertikálny mlyn, HCHanódové materiály ultrajemný mlyna ďalšie nami vyrábané mlyny na mletie grafitu sa široko používajú pri výrobe grafitových anódových materiálov. Ak máte súvisiace potreby, kontaktujte nás, prosím, ohľadom podrobností o zariadení a poskytnite nám nasledujúce informácie:

Názov suroviny

Jemnosť produktu (mesh/μm)

kapacita (t/h)