Er zijn veel technische indicatoren voor grafietanodematerialen, en het is moeilijk om er rekening mee te houden, voornamelijk met betrekking tot het specifieke oppervlak, de deeltjesgrootteverdeling, de tapdichtheid, de verdichtingsdichtheid, de werkelijke dichtheid, de specifieke capaciteit van de eerste lading en ontlading, de eerste efficiëntie, enz. Daarnaast zijn er elektrochemische indicatoren zoals cyclusprestaties, snelheidsprestaties, zwelling, enzovoort.Dus, wat zijn de prestatie-indicatoren van grafietanodematerialen?De volgende inhoud wordt u voorgesteld door HCMilling (Guilin Hongcheng), de fabrikant van deanode materialen molen.

01 specifiek oppervlak

Verwijst naar de oppervlakte van een object per massa-eenheid.Hoe kleiner het deeltje, hoe groter het specifieke oppervlak.

De negatieve elektrode met kleine deeltjes en een hoog specifiek oppervlak heeft meer kanalen en kortere paden voor migratie van lithiumionen, en de snelheidsprestaties zijn beter.Vanwege het grote contactoppervlak met de elektrolyt is het gebied voor het vormen van de SEI-film echter ook groot en zal het aanvankelijke rendement ook lager worden..Grotere deeltjes hebben daarentegen het voordeel van een grotere verdichtingsdichtheid.

Het specifieke oppervlak van de grafietanodematerialen is bij voorkeur minder dan 5 m2/g.

02 Deeltjesgrootteverdeling

De invloed van de deeltjesgrootte van grafietanodemateriaal op de elektrochemische prestaties ervan is dat de deeltjesgrootte van het anodemateriaal rechtstreeks de tikdichtheid van het materiaal en het specifieke oppervlak van het materiaal zal beïnvloeden.

De grootte van de tikdichtheid heeft een directe invloed op de volume-energiedichtheid van het materiaal, en alleen de juiste deeltjesgrootteverdeling van het materiaal kan de prestaties van het materiaal maximaliseren.

03 Tik op Dichtheid

De tikdichtheid is de massa per volume-eenheid, gemeten door de trilling waardoor het poeder in een relatief strakke pakvorm verschijnt.Het is een belangrijke indicator om het actieve materiaal te meten.Het volume van de lithium-ionbatterij is beperkt.Als de tikdichtheid hoog is, heeft het actieve materiaal per volume-eenheid een grote massa en is de volumecapaciteit hoog.

04 Verdichtingsdichtheid

De verdichtingsdichtheid geldt voornamelijk voor het poolstuk, wat verwijst naar de dichtheid na het walsen nadat het actieve materiaal van de negatieve elektrode en het bindmiddel tot het poolstuk zijn gemaakt, verdichtingsdichtheid = gebiedsdichtheid / (de dikte van het poolstuk na het walsen minus de dikte van de koperfolie).

De verdichtingsdichtheid hangt nauw samen met de plaatspecifieke capaciteit, efficiëntie, interne weerstand en batterijcyclusprestaties.

Beïnvloedende factoren van de verdichtingsdichtheid: deeltjesgrootte, distributie en morfologie hebben allemaal een effect.

05 Ware dichtheid

Het gewicht aan vaste stof per volume-eenheid van een materiaal in een absoluut dichte toestand (exclusief interne holtes).

Omdat de werkelijke dichtheid in verdichte toestand wordt gemeten, zal deze hoger zijn dan de afgetapte dichtheid.Over het algemeen is de werkelijke dichtheid> gecompacteerde dichtheid> getapte dichtheid.

06 De eerste laad- en ontlaadspecifieke capaciteit

Het grafietanodemateriaal heeft een onomkeerbare capaciteit tijdens de initiële laad-ontlaadcyclus.Tijdens het eerste oplaadproces van de lithium-ionbatterij wordt het oppervlak van het anodemateriaal geïntercaleerd met lithiumionen en worden de oplosmiddelmoleculen in de elektrolyt mede ingevoegd, en het oppervlak van het anodemateriaal ontleedt om SEI te vormen.Passiveringsfilm.Pas nadat het oppervlak van de negatieve elektrode volledig bedekt was door de SEI-film, konden de oplosmiddelmoleculen niet intercaleren en werd de reactie gestopt.Het genereren van SEI-film verbruikt een deel van de lithiumionen, en dit deel van de lithiumionen kan tijdens het ontladingsproces niet uit het oppervlak van de negatieve elektrode worden geëxtraheerd, waardoor een onomkeerbaar capaciteitsverlies ontstaat, waardoor de specifieke capaciteit van de eerste ontlading wordt verminderd.

07 Eerste Coulomb-efficiëntie

Een belangrijke indicator voor het evalueren van de prestaties van anodematerialen is de eerste laad-ontlaadefficiëntie, ook wel de eerste Coulomb-efficiëntie genoemd.Voor het eerst bepaalt de Coulombische efficiëntie direct de prestaties van het elektrodemateriaal.

Omdat de SEI-film grotendeels op het oppervlak van het elektrodemateriaal wordt gevormd, heeft het specifieke oppervlak van het elektrodemateriaal rechtstreeks invloed op het vormingsgebied van de SEI-film.Hoe groter het specifieke oppervlak, hoe groter het contactoppervlak met de elektrolyt en hoe groter het gebied voor het vormen van de SEI-film.

Algemeen wordt aangenomen dat de vorming van een stabiele SEI-film gunstig is voor het opladen en ontladen van de batterij, en dat de onstabiele SEI-film ongunstig is voor de reactie, die continu de elektrolyt zal verbruiken, de dikte van de SEI-film dikker zal maken en verhoog de interne weerstand.

08 Cyclusprestaties

De cyclusprestaties van een batterij verwijzen naar het aantal laad- en ontladingen dat de batterij ervaart onder een bepaald laad- en ontlaadregime wanneer de batterijcapaciteit tot een bepaalde waarde daalt.In termen van cyclusprestaties zal de SEI-film de diffusie van lithiumionen tot op zekere hoogte belemmeren.Naarmate het aantal cycli toeneemt, zal de SEI-film blijven vallen, loslaten en zich afzetten op het oppervlak van de negatieve elektrode, wat resulteert in een geleidelijke toename van de interne weerstand van de negatieve elektrode, wat warmteaccumulatie en capaciteitsverlies met zich meebrengt .

09 Uitbreiding

Er is een positieve correlatie tussen expansie en levensduur.Nadat de negatieve elektrode is uitgezet, zal eerst de wikkelkern worden vervormd, zullen de negatieve elektrodedeeltjes microscheuren vormen, zal de SEI-film worden gebroken en gereorganiseerd, zal de elektrolyt worden verbruikt en zullen de cyclusprestaties worden verslechterd;ten tweede wordt het middenrif samengedrukt.De druk, vooral de extrusie van het diafragma aan de rechte hoek van het pooloor, is zeer ernstig, en het is gemakkelijk om microkortsluiting of neerslag van micrometaallithium te veroorzaken naarmate de laad-ontlaadcyclus vordert.

Wat de uitzetting zelf betreft, zullen tijdens het grafiet-intercalatieproces lithiumionen worden ingebed in de tussenruimte van de grafietlagen, wat resulteert in een uitbreiding van de tussenlaagafstand en een toename van het volume.Dit expansiedeel is onomkeerbaar.De mate van uitzetting houdt verband met de mate van oriëntatie van de negatieve elektrode, de mate van oriëntatie = I004/I110, die kan worden berekend uit de XRD-gegevens.Het anisotrope grafietmateriaal heeft de neiging roosterexpansie in dezelfde richting (de C-asrichting van het grafietkristal) te ondergaan tijdens het lithium-intercalatieproces, wat zal resulteren in een grotere volume-expansie van de batterij.

10Beoordeel de prestaties

De diffusie van lithiumionen in het grafietanodemateriaal heeft een sterke richtingsgevoeligheid, dat wil zeggen dat deze alleen loodrecht op het eindvlak van de C-as van het grafietkristal kan worden ingebracht.De anodematerialen met kleine deeltjes en een hoog specifiek oppervlak hebben betere prestatieprestaties.Bovendien beïnvloeden de oppervlakteweerstand van de elektrode (vanwege de SEI-film) en de geleidbaarheid van de elektrode ook de snelheidsprestaties.

Hetzelfde als de levensduur en uitzetting van de cyclus, heeft de isotrope negatieve elektrode veel lithiumionentransportkanalen, wat de problemen van minder ingangen en lage diffusiesnelheden in de anisotrope structuur oplost.De meeste materialen gebruiken technologieën zoals granulatie en coating om hun prestatieprestaties te verbeteren.

HCMilling (Guilin Hongcheng) is een fabrikant van maalmolens voor anodematerialen.HLMX-serieanode materialen super-fijne verticale molen, HCHanode materialen ultrafijne molenen andere door ons geproduceerde grafietmolens worden op grote schaal gebruikt bij de productie van grafietanodematerialen.Als u gerelateerde behoeften heeft, neem dan contact met ons op voor details over de apparatuur en geef ons de volgende informatie:

Naam van de grondstof

Productfijnheid (netwerk/μm)

capaciteit (t/u)