Es gibt viele technische Indikatoren für Graphitanodenmaterialien, die schwer zu berücksichtigen sind. Dazu gehören vor allem die spezifische Oberfläche, die Partikelgrößenverteilung, die Klopfdichte, die Verdichtungsdichte, die wahre Dichte, die spezifische Kapazität beim ersten Laden und Entladen, der erste Wirkungsgrad usw. Darüber hinaus gibt es elektrochemische Indikatoren wie Zyklusleistung, Ratenleistung, Quellung usw.Was sind also die Leistungsindikatoren von Graphitanodenmaterialien?Der folgende Inhalt wird Ihnen von HCMilling (Guilin Hongcheng), dem Hersteller von, vorgestelltAnodenmaterialien Schleifmühle.

01 spezifische Oberfläche

Bezieht sich auf die Oberfläche eines Objekts pro Masseneinheit.Je kleiner die Partikel sind, desto größer ist die spezifische Oberfläche.

Die negative Elektrode mit kleinen Partikeln und hoher spezifischer Oberfläche verfügt über mehr Kanäle und kürzere Wege für die Lithiumionenmigration und die Geschwindigkeitsleistung ist besser.Aufgrund der großen Kontaktfläche mit dem Elektrolyten ist jedoch auch die Fläche zur Bildung des SEI-Films groß und der anfängliche Wirkungsgrad wird ebenfalls geringer..Größere Partikel hingegen haben den Vorteil einer höheren Verdichtungsdichte.

Die spezifische Oberfläche der Graphitanodenmaterialien beträgt vorzugsweise weniger als 5 m2/g.

02 Partikelgrößenverteilung

Der Einfluss der Partikelgröße des Graphitanodenmaterials auf seine elektrochemische Leistung besteht darin, dass die Partikelgröße des Anodenmaterials die Klopfdichte des Materials und die spezifische Oberfläche des Materials direkt beeinflusst.

Die Größe der Klopfdichte wirkt sich direkt auf die Volumenenergiedichte des Materials aus, und nur die geeignete Partikelgrößenverteilung des Materials kann die Leistung des Materials maximieren.

03 Tippen Sie auf Dichte

Die Klopfdichte ist die Masse pro Volumeneinheit, gemessen durch die Vibration, die das Pulver in einer relativ dichten Packungsform erscheinen lässt.Es ist ein wichtiger Indikator zur Messung des aktiven Materials.Das Volumen des Lithium-Ionen-Akkus ist begrenzt.Wenn die Klopfdichte hoch ist, hat das aktive Material pro Volumeneinheit eine große Masse und die Volumenkapazität ist hoch.

04 Verdichtungsdichte

Die Verdichtungsdichte bezieht sich hauptsächlich auf das Polstück und bezieht sich auf die Dichte nach dem Walzen, nachdem das aktive Material der negativen Elektrode und das Bindemittel zum Polstück verarbeitet wurden. Verdichtungsdichte = Flächendichte / (die Dicke des Polstücks nach dem Walzen minus Dicke der Kupferfolie).

Die Verdichtungsdichte steht in engem Zusammenhang mit der plattenspezifischen Kapazität, der Effizienz, dem Innenwiderstand und der Batteriezyklusleistung.

Einflussfaktoren auf die Verdichtungsdichte: Partikelgröße, -verteilung und -morphologie wirken sich aus.

05 Wahre Dichte

Das Gewicht der festen Materie pro Volumeneinheit eines Materials in einem absolut dichten Zustand (ohne innere Hohlräume).

Da die wahre Dichte im verdichteten Zustand gemessen wird, ist sie höher als die Stampfdichte.Im Allgemeinen gilt: wahre Dichte > verdichtete Dichte > Klopfdichte.

06 Die erste spezifische Lade- und Entladekapazität

Das Graphitanodenmaterial weist im anfänglichen Lade-Entlade-Zyklus eine irreversible Kapazität auf.Während des ersten Ladevorgangs der Lithium-Ionen-Batterie wird die Oberfläche des Anodenmaterials mit Lithiumionen interkaliert und die Lösungsmittelmoleküle im Elektrolyten werden miteingefügt, und die Oberfläche des Anodenmaterials zersetzt sich unter Bildung von SEI.Passivierungsfilm.Erst nachdem die Oberfläche der negativen Elektrode vollständig vom SEI-Film bedeckt war, konnten sich die Lösungsmittelmoleküle nicht mehr einlagern und die Reaktion wurde gestoppt.Die Erzeugung des SEI-Films verbraucht einen Teil der Lithiumionen, und dieser Teil der Lithiumionen kann während des Entladevorgangs nicht von der Oberfläche der negativen Elektrode extrahiert werden, was zu einem irreversiblen Kapazitätsverlust führt und dadurch die spezifische Kapazität der ersten Entladung verringert.

07 Erste Coulomb-Effizienz

Ein wichtiger Indikator zur Bewertung der Leistung eines Anodenmaterials ist sein erster Lade-Entlade-Wirkungsgrad, auch bekannt als erster Coulomb-Wirkungsgrad.Erstmals bestimmt der Coulombsche Wirkungsgrad direkt die Leistungsfähigkeit des Elektrodenmaterials.

Da der SEI-Film größtenteils auf der Oberfläche des Elektrodenmaterials gebildet wird, wirkt sich die spezifische Oberfläche des Elektrodenmaterials direkt auf die Bildungsfläche des SEI-Films aus.Je größer die spezifische Oberfläche, desto größer die Kontaktfläche mit dem Elektrolyten und desto größer die Fläche zur Bildung des SEI-Films.

Es wird allgemein angenommen, dass die Bildung eines stabilen SEI-Films für das Laden und Entladen der Batterie von Vorteil ist, während ein instabiler SEI-Film für die Reaktion ungünstig ist, die kontinuierlich den Elektrolyten verbraucht, die Dicke des SEI-Films verdickt und den Innenwiderstand erhöhen.

08 Zyklusleistung

Die Zyklenleistung einer Batterie bezieht sich auf die Anzahl der Lade- und Entladevorgänge, die die Batterie unter einem bestimmten Lade- und Entladeregime erfährt, wenn die Batteriekapazität auf einen bestimmten Wert absinkt.Im Hinblick auf die Zyklenleistung wird der SEI-Film die Diffusion von Lithiumionen bis zu einem gewissen Grad behindern.Mit zunehmender Zyklenzahl fällt der SEI-Film weiter ab, blättert ab und lagert sich auf der Oberfläche der negativen Elektrode ab, was zu einem allmählichen Anstieg des Innenwiderstands der negativen Elektrode führt, was zu Wärmestau und Kapazitätsverlust führt .

09 Erweiterung

Es besteht ein positiver Zusammenhang zwischen Expansion und Zykluslebensdauer.Nachdem sich die negative Elektrode ausgedehnt hat, wird zunächst der Wickelkern verformt, die Partikel der negativen Elektrode bilden Mikrorisse, der SEI-Film wird gebrochen und neu organisiert, der Elektrolyt wird verbraucht und die Zyklusleistung wird beeinträchtigt;Zweitens wird das Zwerchfell zusammengedrückt.Der Druck, insbesondere die Extrusion der Membran an der rechtwinkligen Kante des Polohrs, ist sehr schwerwiegend und kann im Verlauf des Lade-Entlade-Zyklus leicht zu Mikrokurzschlüssen oder zur Ausfällung von Mikrometall-Lithium führen.

Was die Ausdehnung selbst anbelangt, so werden während des Graphiteinlagerungsprozesses Lithiumionen in den Zwischenschichtabstand des Graphits eingebettet, was zu einer Vergrößerung des Zwischenschichtabstands und einer Volumenvergrößerung führt.Dieser Erweiterungsteil ist irreversibel.Das Ausmaß der Ausdehnung hängt vom Orientierungsgrad der negativen Elektrode ab, der Orientierungsgrad = I004/I110, der aus den XRD-Daten berechnet werden kann.Das anisotrope Graphitmaterial neigt dazu, während des Lithium-Interkalationsprozesses eine Gitterausdehnung in die gleiche Richtung (die C-Achsenrichtung des Graphitkristalls) zu erfahren, was zu einer größeren Volumenausdehnung der Batterie führt.

10Leistung bewerten

Die Diffusion von Lithiumionen im Graphitanodenmaterial weist eine starke Richtungsabhängigkeit auf, das heißt, sie kann nur senkrecht zur Endfläche der C-Achse des Graphitkristalls eingeführt werden.Die Anodenmaterialien mit kleinen Partikeln und hoher spezifischer Oberfläche weisen eine bessere Geschwindigkeitsleistung auf.Darüber hinaus beeinflussen auch der Elektrodenoberflächenwiderstand (aufgrund des SEI-Films) und die Elektrodenleitfähigkeit die Geschwindigkeitsleistung.

Ebenso wie die Zyklenlebensdauer und -ausdehnung verfügt die isotrope negative Elektrode über viele Lithiumionentransportkanäle, wodurch die Probleme weniger Eingänge und niedriger Diffusionsraten in der anisotropen Struktur gelöst werden.Die meisten Materialien nutzen Technologien wie Granulierung und Beschichtung, um ihre Geschwindigkeitsleistung zu verbessern.

HCMilling (Guilin Hongcheng) ist ein Hersteller von Mahlwerken für Anodenmaterialien.HLMX-SerieAnodenmaterialien super-feine Vertikalmühle, HCHAnodenmaterialien ultrafeine Mühleund andere von uns hergestellte Graphitmahlwerke werden häufig bei der Herstellung von Graphitanodenmaterialien eingesetzt.Wenn Sie entsprechende Anforderungen haben, kontaktieren Sie uns bitte für Einzelheiten zur Ausrüstung und geben Sie uns die folgenden Informationen:

Rohstoffname

Produktfeinheit (Masche/μm)

Kapazität (t/h)