Existuje mnoho technických indikátorů materiálů grafitových anod a je obtížné je vzít v úvahu, zejména včetně specifického povrchu, distribuce velikosti částic, hustoty setřesení, hustoty zhutnění, skutečné hustoty, specifické kapacity prvního nabití a vybití, první účinnosti atd. Kromě toho existují elektrochemické indikátory, jako je výkon cyklu, rychlostní výkon, bobtnání a tak dále.Jaké jsou tedy výkonnostní ukazatele materiálů grafitových anod?Následující obsah vám představuje HCMilling (Guilin Hongcheng), výrobceanodové materiály brusírna.

01 specifický povrch

Odkazuje na plochu povrchu objektu na jednotku hmotnosti.Čím menší je částice, tím větší je specifický povrch.

Záporná elektroda s malými částicemi a vysokým specifickým povrchem má více kanálů a kratší cesty pro migraci lithných iontů a rychlostní výkon je lepší.Vzhledem k velké kontaktní ploše s elektrolytem je však také velká plocha pro vytvoření filmu SEI a počáteční účinnost se také sníží..Větší částice mají naopak výhodu větší hustoty zhutnění.

Specifický povrch materiálů grafitové anody je výhodně menší než 5 m2/g.

02 Distribuce velikosti částic

Vliv velikosti částic materiálu grafitové anody na jeho elektrochemický výkon je takový, že velikost částic materiálu anody bude přímo ovlivňovat hustotu materiálu po setřesení a specifický povrch materiálu.

Velikost setřesné hustoty přímo ovlivní hustotu objemové energie materiálu a pouze vhodná distribuce velikosti částic materiálu může maximalizovat výkon materiálu.

03 Klepněte na položku Hustota

Hustota po setřesení je hmotnost na jednotku objemu měřená vibrací, která způsobuje, že prášek vypadá v relativně těsném obalu.Je to důležitý ukazatel pro měření aktivního materiálu.Objem lithium-iontové baterie je omezený.Pokud je setřesná hustota vysoká, aktivní materiál na jednotku objemu má velkou hmotnost a objemová kapacita je vysoká.

04 Hustota zhutnění

Hustota zhutnění je hlavně pro pólový nástavec, což se týká hustoty po válcování po vytvoření aktivního materiálu záporné elektrody a pojiva do pólového nástavce, hustota zhutnění = plošná hustota / (tloušťka pólového nástavce po válcování mínus tloušťka měděné fólie).

Hustota zhutnění úzce souvisí se specifickou kapacitou plechu, účinností, vnitřním odporem a výkonem cyklu baterie.

Ovlivňující faktory hustoty zhutnění: velikost částic, distribuce a morfologie mají vliv.

05 Skutečná hustota

Hmotnost pevné hmoty na jednotku objemu materiálu v absolutně hustém stavu (bez vnitřních dutin).

Protože se skutečná hustota měří ve zhutněném stavu, bude vyšší než hustota po setřesení.Obecně platí, že skutečná hustota > zhutněná hustota > setřená hustota.

06 Specifická kapacita pro první nabití a vybití

Materiál grafitové anody má nevratnou kapacitu v počátečním cyklu nabíjení-vybíjení.Během prvního nabíjecího procesu lithium-iontové baterie je povrch materiálu anody interkalován s ionty lithia a molekuly rozpouštědla v elektrolytu jsou společně vloženy a povrch materiálu anody se rozkládá za vzniku SEI.Pasivační film.Teprve poté, co byl povrch negativní elektrody zcela pokryt SEI filmem, molekuly rozpouštědla nemohly interkalovat a reakce byla zastavena.Generování filmu SEI spotřebuje část iontů lithia a tato část iontů lithia nemůže být extrahována z povrchu negativní elektrody během procesu vybíjení, což způsobuje nevratnou ztrátu kapacity, čímž se snižuje specifická kapacita prvního výboje.

07 První Coulombova účinnost

Důležitým ukazatelem pro hodnocení výkonu materiálů anody je její první účinnost nabíjení-vybíjení, známá také jako první Coulombova účinnost.Coulombická účinnost poprvé přímo určuje výkon materiálu elektrody.

Protože se film SEI většinou tvoří na povrchu materiálu elektrody, specifická plocha povrchu materiálu elektrody přímo ovlivňuje oblast tvorby filmu SEI.Čím větší je specifický povrch, tím větší je kontaktní plocha s elektrolytem a tím větší je plocha pro vytvoření filmu SEI.

Obecně se má za to, že vytvoření stabilního filmu SEI je prospěšné pro nabíjení a vybíjení baterie a nestabilní film SEI je nepříznivý pro reakci, která bude nepřetržitě spotřebovávat elektrolyt, zahušťovat tloušťku filmu SEI a zvýšit vnitřní odpor.

08 Výkon cyklu

Cyklus výkonu baterie se vztahuje k počtu nabití a vybití, které baterie prožívá v určitém režimu nabíjení a vybíjení, když kapacita baterie klesne na stanovenou hodnotu.Pokud jde o výkonnost cyklu, film SEI bude do určité míry bránit difúzi lithných iontů.S rostoucím počtem cyklů bude SEI film nadále odpadávat, odlupovat se a ukládat na povrchu záporné elektrody, což má za následek postupné zvyšování vnitřního odporu záporné elektrody, což přináší akumulaci tepla a ztrátu kapacity .

09 Rozšíření

Existuje pozitivní korelace mezi expanzí a životností cyklu.Po roztažení záporné elektrody se nejprve deformuje jádro vinutí, částice záporné elektrody vytvoří mikrotrhliny, film SEI se rozbije a reorganizuje, elektrolyt se spotřebovává a výkon cyklu se zhorší;za druhé, membrána bude stlačena.Tlak, zejména extruze membrány na pravoúhlém okraji ucha pólu, je velmi vážný a je snadné způsobit mikrozkrat nebo precipitaci mikrokovového lithia s postupem cyklu nabíjení-vybíjení.

Co se týká samotné expanze, během procesu vkládání grafitu budou do mezery mezi vrstvami grafitu zabudovány ionty lithia, což má za následek rozšíření vzdálenosti mezi vrstvami a zvětšení objemu.Tato expanzní část je nevratná.Velikost expanze souvisí se stupněm orientace záporné elektrody, stupeň orientace = I004/I110, který lze vypočítat z dat XRD.Anizotropní grafitový materiál má tendenci podléhat expanzi mřížky ve stejném směru (směr osy C grafitového krystalu) během procesu vkládání lithia, což bude mít za následek větší objemovou expanzi baterie.

10Hodnotit výkon

Difúze iontů lithia v materiálu grafitové anody má silnou směrovost, to znamená, že může být vložena pouze kolmo ke koncové ploše osy C grafitového krystalu.Anodové materiály s malými částicemi a vysokým specifickým povrchem mají lepší rychlostní výkon.Kromě toho povrchový odpor elektrody (díky filmu SEI) a vodivost elektrody také ovlivňují rychlostní výkon.

Stejně jako životnost cyklu a expanze má izotropní negativní elektroda mnoho transportních kanálů lithných iontů, což řeší problémy s menším počtem vstupů a nízkou rychlostí difúze v anizotropní struktuře.Většina materiálů používá technologie, jako je granulace a potahování, aby se zlepšila jejich rychlost.

HCMilling (Guilin Hongcheng) je výrobcem mlýnů na mletí anodových materiálů.série HLMXanodové materiály super-jemný vertikální mlýn, HCHanodové materiály ultrajemný mlýneka další námi vyráběné mlýny na mletí grafitu byly široce používány při výrobě materiálů na grafitové anody.Pokud máte související potřeby, kontaktujte nás pro podrobnosti o zařízení a poskytněte nám následující informace:

Název suroviny

Jemnost produktu (mesh/μm)

kapacita (t/h)