Υπάρχουν πολλοί τεχνικοί δείκτες των υλικών ανόδου γραφίτη και είναι δύσκολο να ληφθούν υπόψη, κυρίως συμπεριλαμβανομένης της ειδικής επιφάνειας, της κατανομής μεγέθους σωματιδίων, της πυκνότητας συμπίεσης, της πυκνότητας συμπύκνωσης, της πραγματικής πυκνότητας, της ειδικής χωρητικότητας πρώτης φόρτισης και εκφόρτισης, της πρώτης απόδοσης κ.λπ. Επιπλέον, υπάρχουν ηλεκτροχημικοί δείκτες όπως η απόδοση κύκλου, η απόδοση ρυθμού, η διόγκωση κ.ο.κ. Ποιοι είναι λοιπόν οι δείκτες απόδοσης των υλικών ανόδου γραφίτη; Το ακόλουθο περιεχόμενο σας παρουσιάζεται από την HCMilling (Guilin Hongcheng), τον κατασκευαστή του...υλικά ανόδου μύλος άλεσης.

01 ειδική επιφάνεια

Αναφέρεται στην επιφάνεια ενός αντικειμένου ανά μονάδα μάζας. Όσο μικρότερο είναι το σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ειδική επιφάνεια.

Το αρνητικό ηλεκτρόδιο με μικρά σωματίδια και υψηλή ειδική επιφάνεια έχει περισσότερα κανάλια και μικρότερες διαδρομές για τη μετανάστευση ιόντων λιθίου, και η απόδοση ρυθμού είναι καλύτερη. Ωστόσο, λόγω της μεγάλης επιφάνειας επαφής με τον ηλεκτρολύτη, η περιοχή σχηματισμού της μεμβράνης SEI είναι επίσης μεγάλη, και η αρχική απόδοση θα γίνει επίσης χαμηλότερη. Τα μεγαλύτερα σωματίδια, από την άλλη πλευρά, έχουν το πλεονέκτημα της μεγαλύτερης πυκνότητας συμπύκνωσης.

Η ειδική επιφάνεια των υλικών ανόδου γραφίτη είναι κατά προτίμηση μικρότερη από 5m2/g.

02 Κατανομή μεγέθους σωματιδίων

Η επίδραση του μεγέθους των σωματιδίων του υλικού ανόδου γραφίτη στην ηλεκτροχημική του απόδοση είναι ότι το μέγεθος των σωματιδίων του υλικού ανόδου θα επηρεάσει άμεσα την πυκνότητα πρόσφυσης του υλικού και την ειδική επιφάνεια του υλικού.

Το μέγεθος της πυκνότητας βρύσης θα επηρεάσει άμεσα την πυκνότητα ενέργειας όγκου του υλικού και μόνο η κατάλληλη κατανομή μεγέθους σωματιδίων του υλικού μπορεί να μεγιστοποιήσει την απόδοση του υλικού.

03 Πυκνότητα βρύσης

Η πυκνότητα κρούσης είναι η μάζα ανά μονάδα όγκου, η οποία μετριέται από τη δόνηση που κάνει τη σκόνη να εμφανίζεται σε σχετικά σφιχτή μορφή συσκευασίας. Είναι ένας σημαντικός δείκτης για τη μέτρηση του ενεργού υλικού. Ο όγκος της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι περιορισμένος. Εάν η πυκνότητα κρούσης είναι υψηλή, το ενεργό υλικό ανά μονάδα όγκου έχει μεγάλη μάζα και η χωρητικότητα όγκου είναι υψηλή.

04 Πυκνότητα Συμπύκνωσης

Η πυκνότητα συμπύκνωσης αφορά κυρίως το πολικό τεμάχιο, η οποία αναφέρεται στην πυκνότητα μετά την κύλιση μετά την ενσωμάτωση του ενεργού υλικού του αρνητικού ηλεκτροδίου και του συνδετικού υλικού στο πολικό τεμάχιο, πυκνότητα συμπύκνωσης = πυκνότητα επιφάνειας / (το πάχος του πολικού τεμαχίου μετά την κύλιση μείον το πάχος του φύλλου χαλκού).

Η πυκνότητα συμπύκνωσης σχετίζεται στενά με την ειδική χωρητικότητα του φύλλου, την απόδοση, την εσωτερική αντίσταση και την απόδοση του κύκλου ζωής της μπαταρίας.

Παράγοντες που επηρεάζουν την πυκνότητα συμπύκνωσης: το μέγεθος των σωματιδίων, η κατανομή και η μορφολογία έχουν όλα κάποια επίδραση.

05 Πραγματική Πυκνότητα

Το βάρος της στερεάς ύλης ανά μονάδα όγκου ενός υλικού σε απόλυτα πυκνή κατάσταση (εξαιρουμένων των εσωτερικών κενών).

Δεδομένου ότι η πραγματική πυκνότητα μετριέται σε συμπιεσμένη κατάσταση, θα είναι υψηλότερη από την πυκνότητα με κρούση. Γενικά, πραγματική πυκνότητα > συμπιεσμένη πυκνότητα > πυκνότητα με κρούση.

06 Η πρώτη ειδική χωρητικότητα φόρτισης και εκφόρτισης

Το υλικό ανόδου γραφίτη έχει μη αναστρέψιμη χωρητικότητα στον αρχικό κύκλο φόρτισης-εκφόρτισης. Κατά τη διάρκεια της πρώτης διαδικασίας φόρτισης της μπαταρίας ιόντων λιθίου, η επιφάνεια του υλικού ανόδου παρεμβάλλεται με ιόντα λιθίου και τα μόρια διαλύτη στον ηλεκτρολύτη εισάγονται ταυτόχρονα, και η επιφάνεια του υλικού ανόδου αποσυντίθεται για να σχηματίσει μεμβράνη SEI. Παθητικοποίηση. Μόνο αφού η επιφάνεια του αρνητικού ηλεκτροδίου καλυφθεί πλήρως από τη μεμβράνη SEI, τα μόρια διαλύτη δεν μπορούν να παρεμβληθούν και η αντίδραση διακόπτεται. Η παραγωγή μεμβράνης SEI καταναλώνει ένα μέρος των ιόντων λιθίου και αυτό το μέρος των ιόντων λιθίου δεν μπορεί να εξαχθεί από την επιφάνεια του αρνητικού ηλεκτροδίου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκφόρτισης, προκαλώντας έτσι μη αναστρέψιμη απώλεια χωρητικότητας, μειώνοντας έτσι την ειδική χωρητικότητα της πρώτης εκφόρτισης.

07 Απόδοση Πρώτου Κουλόμπ

Ένας σημαντικός δείκτης για την αξιολόγηση της απόδοσης ενός υλικού ανόδου είναι η απόδοση πρώτης φόρτισης-εκφόρτισης, γνωστή και ως απόδοση πρώτης Coulomb. Για πρώτη φορά, η απόδοση Coulomb καθορίζει άμεσα την απόδοση του υλικού του ηλεκτροδίου.

Δεδομένου ότι η μεμβράνη SEI σχηματίζεται κυρίως στην επιφάνεια του υλικού του ηλεκτροδίου, η ειδική επιφάνεια του υλικού του ηλεκτροδίου επηρεάζει άμεσα την περιοχή σχηματισμού της μεμβράνης SEI. Όσο μεγαλύτερη είναι η ειδική επιφάνεια, τόσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή επαφής με τον ηλεκτρολύτη και τόσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή σχηματισμού της μεμβράνης SEI.

Πιστεύεται γενικά ότι ο σχηματισμός μιας σταθερής μεμβράνης SEI είναι ευεργετικός για τη φόρτιση και την εκφόρτιση της μπαταρίας, ενώ η ασταθής μεμβράνη SEI είναι δυσμενής για την αντίδραση, η οποία θα καταναλώνει συνεχώς τον ηλεκτρολύτη, θα πυκνώνει το πάχος της μεμβράνης SEI και θα αυξάνει την εσωτερική αντίσταση.

08 Απόδοση κύκλου

Η απόδοση κύκλου μιας μπαταρίας αναφέρεται στον αριθμό των φορτίσεων και των εκφορτίσεων που υφίσταται η μπαταρία υπό ένα συγκεκριμένο καθεστώς φόρτισης και εκφόρτισης, όταν η χωρητικότητα της μπαταρίας μειώνεται σε μια καθορισμένη τιμή. Όσον αφορά την απόδοση κύκλου, η μεμβράνη SEI θα εμποδίσει τη διάχυση των ιόντων λιθίου σε κάποιο βαθμό. Καθώς ο αριθμός των κύκλων αυξάνεται, η μεμβράνη SEI θα συνεχίσει να πέφτει, να ξεφλουδίζει και να εναποτίθεται στην επιφάνεια του αρνητικού ηλεκτροδίου, με αποτέλεσμα τη σταδιακή αύξηση της εσωτερικής αντίστασης του αρνητικού ηλεκτροδίου, η οποία προκαλεί συσσώρευση θερμότητας και απώλεια χωρητικότητας.

09 Επέκταση

Υπάρχει θετική συσχέτιση μεταξύ της διαστολής και της διάρκειας του κύκλου. Μετά τη διαστολή του αρνητικού ηλεκτροδίου, πρώτον, ο πυρήνας της περιέλιξης θα παραμορφωθεί, τα σωματίδια του αρνητικού ηλεκτροδίου θα σχηματίσουν μικρορωγμές, η μεμβράνη SEI θα σπάσει και θα αναδιοργανωθεί, ο ηλεκτρολύτης θα καταναλωθεί και η απόδοση του κύκλου θα υποβαθμιστεί. Δεύτερον, το διάφραγμα θα συμπιεστεί. Η πίεση, ειδικά η εξώθηση του διαφράγματος στην ορθή γωνία του αυτιού του πόλου, είναι πολύ σοβαρή και είναι εύκολο να προκληθεί μικροβραχυκύκλωμα ή μικροκαθίζηση λιθίου μετάλλου με την πρόοδο του κύκλου φόρτισης-εκφόρτισης.

Όσον αφορά την ίδια την διαστολή, ιόντα λιθίου θα ενσωματωθούν στην απόσταση μεταξύ των στρωμάτων γραφίτη κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παρεμβολής γραφίτη, με αποτέλεσμα την επέκταση της απόστασης μεταξύ των στρωμάτων και την αύξηση του όγκου. Αυτό το μέρος της διαστολής είναι μη αναστρέψιμο. Η ποσότητα της διαστολής σχετίζεται με τον βαθμό προσανατολισμού του αρνητικού ηλεκτροδίου, ο βαθμός προσανατολισμού = I004/I110, ο οποίος μπορεί να υπολογιστεί από τα δεδομένα XRD. Το ανισότροπο υλικό γραφίτη τείνει να υφίσταται διαστολή πλέγματος προς την ίδια κατεύθυνση (την κατεύθυνση του άξονα C του κρυστάλλου γραφίτη) κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παρεμβολής λιθίου, η οποία θα οδηγήσει σε μεγαλύτερη διαστολή όγκου της μπαταρίας.

10Βαθμολογήστε την απόδοση

Η διάχυση ιόντων λιθίου στο υλικό της ανόδου γραφίτη έχει ισχυρή κατευθυντικότητα, δηλαδή μπορεί να εισαχθεί μόνο κάθετα στην ακραία επιφάνεια του άξονα C του κρυστάλλου γραφίτη. Τα υλικά ανόδου με μικρά σωματίδια και υψηλή ειδική επιφάνεια έχουν καλύτερη απόδοση ρυθμού. Επιπλέον, η αντίσταση της επιφάνειας του ηλεκτροδίου (λόγω της μεμβράνης SEI) και η αγωγιμότητα του ηλεκτροδίου επηρεάζουν επίσης την απόδοση ρυθμού.

Όπως και ο κύκλος ζωής και η διαστολή, το ισότροπο αρνητικό ηλεκτρόδιο έχει πολλά κανάλια μεταφοράς ιόντων λιθίου, τα οποία λύνουν τα προβλήματα των λιγότερων εισόδων και των χαμηλών ρυθμών διάχυσης στην ανισότροπη δομή. Τα περισσότερα υλικά χρησιμοποιούν τεχνολογίες όπως η κοκκοποίηση και η επίστρωση για να βελτιώσουν την απόδοση του ρυθμού τους.

Η HCMilling (Guilin Hongcheng) είναι κατασκευαστής μύλων άλεσης υλικών ανόδου.Σειρά HLMXυλικά ανόδου σούπερ-λεπτός κάθετος μύλος, HCHυλικά ανόδου εξαιρετικά λεπτός μύλοςκαι άλλοι μύλοι άλεσης γραφίτη που παράγονται από εμάς έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στην παραγωγή υλικών ανόδου γραφίτη. Εάν έχετε σχετικές ανάγκες, επικοινωνήστε μαζί μας για λεπτομέρειες σχετικά με τον εξοπλισμό και δώστε μας τις ακόλουθες πληροφορίες:

Όνομα πρώτης ύλης

Λεπτότητα προϊόντος (mesh/μm)

χωρητικότητα (t/h)