Има много технически показатели за графитните анодни материали и е трудно да се вземат предвид, включително главно специфична повърхност, разпределение на размера на частиците, плътност на потупване, плътност на уплътняване, истинска плътност, специфичен капацитет при първо зареждане и разреждане, първична ефективност и др. Освен това има електрохимични показатели като циклична производителност, скорост на зареждане, подуване и т.н. И така, какви са показателите за производителност на графитните анодни материали? Следното съдържание е представено от HCMilling (Guilin Hongcheng), производител на...анодни материали мелница за смилане.

01 специфична повърхност

Отнася се за повърхностната площ на обект на единица маса. Колкото по-малка е частицата, толкова по-голяма е специфичната повърхност.

Отрицателният електрод с малки частици и висока специфична повърхност има повече канали и по-къси пътища за миграция на литиеви йони, а скоростта на движение е по-добра. Въпреки това, поради голямата контактна площ с електролита, площта за образуване на SEI филм също е голяма и началната ефективност също ще стане по-ниска. По-големите частици, от друга страна, имат предимството на по-голяма плътност на уплътняване.

Специфичната повърхност на графитните анодни материали е за предпочитане по-малка от 5 m²/g.

02 Разпределение на размера на частиците

Влиянието на размера на частиците на графитния анод върху неговите електрохимични характеристики е, че размерът на частиците на анодния материал ще повлияе пряко на плътността на материала при натиск и на специфичната му повърхност.

Размерът на плътността на потупване ще повлияе пряко на обемната енергийна плътност на материала и само подходящото разпределение на размера на частиците на материала може да увеличи максимално производителността на материала.

03 Плътност на докосване

Плътността на потупване е масата на единица обем, измерена чрез вибрацията, която кара праха да изглежда в относително плътна опаковъчна форма. Това е важен индикатор за измерване на активния материал. Обемът на литиево-йонната батерия е ограничен. Ако плътността на потупване е висока, активният материал на единица обем има голяма маса и обемният капацитет е висок.

04 Плътност на уплътняване

Плътността на уплътняване е главно за полюсния накрайник, която се отнася до плътността след валцоване, след като активният материал на отрицателния електрод и свързващото вещество са превърнати в полюсния накрайник, плътността на уплътняване = площна плътност / (дебелината на полюсния накрайник след валцоване минус дебелината на медното фолио).

Плътността на уплътняване е тясно свързана със специфичния капацитет на листа, ефективността, вътрешното съпротивление и производителността на батерията.

Фактори, влияещи върху плътността на уплътняване: размерът на частиците, разпределението и морфологията, всички имат ефект.

05 Истинска плътност

Теглото на твърдото вещество на единица обем от материал в абсолютно плътно състояние (без вътрешните кухини).

Тъй като истинската плътност се измерва в уплътнено състояние, тя ще бъде по-висока от плътността след уплътняване. Обикновено истинската плътност > плътността след уплътняване > плътността след уплътняване.

06 Първият специфичен капацитет при зареждане и разреждане

Графитният анод има необратим капацитет в първоначалния цикъл на заряд-разряд. По време на първия процес на зареждане на литиево-йонната батерия, повърхността на анодния материал се интеркалира с литиеви йони и молекулите на разтворителя в електролита се вмъкват едновременно, като повърхността на анодния материал се разлага, образувайки SEI. Пасивационен филм. Едва след като повърхността на отрицателния електрод е напълно покрита от SEI филма, молекулите на разтворителя не могат да се интеркалират и реакцията спира. Генерирането на SEI филм изразходва част от литиевите йони и тази част не може да бъде извлечена от повърхността на отрицателния електрод по време на процеса на разряд, което води до необратима загуба на капацитет и по този начин намалява специфичния капацитет на първия разряд.

07 Първа кулонова ефективност

Важен показател за оценка на производителността на анодния материал е неговата ефективност при първи заряд-разряд, известна още като първа кулоновска ефективност. За първи път кулоновската ефективност определя директно производителността на електродния материал.

Тъй като SEI филмът се формира предимно върху повърхността на електродния материал, специфичната повърхност на електродния материал пряко влияе върху площта на образуване на SEI филма. Колкото по-голяма е специфичната повърхност, толкова по-голяма е контактната площ с електролита и толкова по-голяма е площта за образуване на SEI филма.

Обикновено се смята, че образуването на стабилен SEI филм е благоприятно за зареждането и разреждането на батерията, а нестабилният SEI филм е неблагоприятен за реакцията, която непрекъснато ще консумира електролита, ще удебели SEI филма и ще увеличи вътрешното съпротивление.

08 Цикъл на изпълнение

Циклите на зареждане и разреждане на батерията се отнасят до броя на зарежданията и разрежданията, които батерията претърпява при определен режим на зареждане и разреждане, когато капацитетът ѝ падне до определена стойност. По отношение на циклите, SEI филмът ще възпрепятства дифузията на литиеви йони до известна степен. С увеличаването на броя на циклите, SEI филмът ще продължи да пада, да се отлепва и да се отлага върху повърхността на отрицателния електрод, което води до постепенно увеличаване на вътрешното съпротивление на отрицателния електрод, което води до натрупване на топлина и загуба на капацитет.

09 Разширяване

Съществува положителна корелация между разширението и живота на цикъла. След разширяване на отрицателния електрод, първо, сърцевината на намотката ще се деформира, частиците на отрицателния електрод ще образуват микропукнатини, SEI филмът ще се счупи и реорганизира, електролитът ще се изразходва и производителността на цикъла ще се влоши; второ, диафрагмата ще се свие. Налягането, особено екструдирането на диафрагмата в десния ръб на полюсното ухо, е много сериозно и е лесно да се предизвика микрокъсо съединение или микрометално утаяване на литий с напредването на цикъла на заряд-разряд.

Що се отнася до самото разширение, литиевите йони ще бъдат вградени в междинните слоеве на графита по време на процеса на интеркалация на графит, което ще доведе до разширяване на междинните слоеве и увеличаване на обема. Тази част от разширяването е необратима. Степента на разширение е свързана със степента на ориентация на отрицателния електрод, степента на ориентация = I004/I110, която може да се изчисли от XRD данните. Анизотропният графитен материал е склонен да претърпява разширяване на решетката в същата посока (посоката на оста C на графитния кристал) по време на процеса на интеркалация на литий, което ще доведе до по-голямо обемно разширение на батерията.

10Оценете ефективността

Дифузията на литиеви йони в графитния анод има силна насоченост, т.е. те могат да бъдат вмъкнати само перпендикулярно на края на оста C на графитния кристал. Анодните материали с малки частици и висока специфична повърхност имат по-добри скоростни характеристики. Освен това, съпротивлението на повърхността на електрода (поради SEI филма) и проводимостта на електрода също влияят върху скоростните характеристики.

Подобно на жизнения цикъл и разширението, изотропният отрицателен електрод има много канали за транспорт на литиеви йони, което решава проблемите с по-малкото проникване и ниските скорости на дифузия в анизотропната структура. Повечето материали използват технологии като гранулиране и покритие, за да подобрят скоростта си на пренос.

HCMilling (Guilin Hongcheng) е производител на мелници за смилане на анодни материали.Серия HLMXанодни материали супер-фина вертикална мелница, ХХЦГанодни материали ултрафина мелницаи други произведени от нас мелници за графит са широко използвани в производството на графитни анодни материали. Ако имате подобни нужди, моля, свържете се с нас за подробности относно оборудването и ни предоставете следната информация:

Име на суровината

Финост на продукта (меш/μm)

капацитет (т/ч)