Існує багато технічних показників графітових анодних матеріалів, які важко врахувати, зокрема питому площу поверхні, розподіл частинок за розмірами, щільність ущільнення, щільність ущільнення, справжню щільність, питому ємність першого заряду та розряду, перший ККД тощо. Крім того, існують електрохімічні показники, такі як циклічна продуктивність, швидкість роботи, набухання тощо. Отже, які показники продуктивності графітових анодних матеріалів? Наступний контент представлений вам компанією HCMilling (Гуйлінь Хунчен), виробником...анодні матеріали млин.

01 питома площа поверхні

Відноситься до площі поверхні об'єкта на одиницю маси. Чим менша частинка, тим більша питома площа поверхні.

Негативний електрод з дрібними частинками та високою питомою площею поверхні має більше каналів та коротші шляхи для міграції іонів літію, а також кращі показники швидкості. Однак через велику площу контакту з електролітом площа формування плівки SEI також велика, а початкова ефективність також зменшується. З іншого боку, більші частинки мають перевагу більшої щільності ущільнення.

Питома площа поверхні графітових анодних матеріалів бажано становить менше 5 м²/г.

02 Розподіл розмірів частинок

Вплив розміру частинок графітового анодного матеріалу на його електрохімічні характеристики полягає в тому, що розмір частинок анодного матеріалу безпосередньо впливає на щільність розпилення матеріалу та питому площу поверхні матеріалу.

Розмір щільності врізання безпосередньо впливатиме на об'ємну енергетичну щільність матеріалу, і лише відповідний розподіл розмірів частинок матеріалу може максимізувати його продуктивність.

03 Щільність контакту

Густина при ущільненні – це маса на одиницю об'єму, виміряна вібрацією, яка забезпечує відносно щільну упаковку порошку. Це важливий показник для вимірювання активного матеріалу. Об'єм літій-іонного акумулятора обмежений. Якщо густина при ущільненні висока, активний матеріал на одиницю об'єму має велику масу, а об'ємна ємність висока.

04 Щільність ущільнення

Щільність ущільнення в основному стосується полюсного наконечника, яка стосується щільності після прокатки після того, як активний матеріал негативного електрода та сполучна речовина перетворюються на полюсний наконечник, щільність ущільнення = площина щільності / (товщина полюсного наконечника після прокатки мінус товщина мідної фольги).

Щільність ущільнення тісно пов'язана з питомою ємністю листа, ефективністю, внутрішнім опором та циклами заряду/розряду акумулятора.

Фактори, що впливають на щільність ущільнення: розмір частинок, розподіл та морфологія – всі вони мають свій вплив.

05 Істинна щільність

Вага твердої речовини на одиницю об'єму матеріалу в абсолютно щільному стані (без урахування внутрішніх пустот).

Оскільки справжня густина вимірюється в ущільненому стані, вона буде вищою за густину після ущільнення. Зазвичай, справжня густина > густина після ущільнення > густина після ущільнення.

06 Перша питома ємність заряду та розряду

Графітовий анодний матеріал має незворотну ємність у початковому циклі заряду-розряду. Під час першого процесу заряджання літій-іонного акумулятора поверхня анодного матеріалу інтеркальована іонами літію, а молекули розчинника в електроліті спільно вбудовуються, що призводить до розкладання поверхні анодного матеріалу з утворенням SEI. Пасиваційна плівка. Тільки після того, як поверхня негативного електрода повністю покривається плівкою SEI, молекули розчинника перестають інтеркалюватися, і реакція зупиняється. Утворення плівки SEI споживає частину іонів літію, і ця частина іонів літію не може бути вилучена з поверхні негативного електрода під час процесу розряду, що призводить до незворотної втрати ємності, тим самим зменшуючи питому ємність першого розряду.

07 Перший кулонівський коефіцієнт корисної дії

Важливим показником для оцінки характеристик анодних матеріалів є їхня перша ефективність заряду-розряду, також відома як перша кулонівська ефективність. Вперше кулонівська ефективність безпосередньо визначає характеристики електродного матеріалу.

Оскільки плівка SEI здебільшого утворюється на поверхні матеріалу електрода, питома площа поверхні матеріалу електрода безпосередньо впливає на площу формування плівки SEI. Чим більша питома площа поверхні, тим більша площа контакту з електролітом і тим більша площа формування плівки SEI.

Загальноприйнято вважати, що формування стабільної плівки SEI сприяє зарядженню та розрядженню акумулятора, а нестабільна плівка SEI несприятлива для реакції, яка постійно споживатиме електроліт, потовщуватиме плівку SEI та збільшуватиме внутрішній опір.

08 Циклічна продуктивність

Циклічність акумулятора відноситься до кількості зарядів і розрядів, які акумулятор переживає за певного режиму заряду та розряду, коли ємність акумулятора падає до заданого значення. Що стосується циклічної продуктивності, плівка SEI певною мірою перешкоджатиме дифузії іонів літію. Зі збільшенням кількості циклів плівка SEI продовжуватиме відшаровуватися, відшаровуватися та осідати на поверхні негативного електрода, що призведе до поступового збільшення внутрішнього опору негативного електрода, що спричиняє накопичення тепла та втрату ємності.

09 Розширення

Існує позитивна кореляція між розширенням та терміном служби. Після розширення негативного електрода, по-перше, відбувається деформація сердечника обмотки, утворення мікротріщин на частинках негативного електрода, руйнування та реорганізація плівки SEI, витрачання електроліту та погіршення продуктивності циклу; по-друге, відбувається стиснення діафрагми. Тиск, особливо екструзія діафрагми на прямій кромці полюсного вушка, є дуже сильним, і під час циклу заряд-розряд легко спричинити мікрокоротке замикання або мікроосаджування літію.

Що стосується самого розширення, то іони літію будуть вбудовуватися в міжшарові проміжки графіту під час процесу інтеркаляції графіту, що призведе до розширення міжшарових проміжків та збільшення об'єму. Ця частина розширення є незворотною. Величина розширення пов'язана зі ступенем орієнтації негативного електрода, ступінь орієнтації = I004/I110, який можна розрахувати за даними XRD. Анізотропний графітовий матеріал має тенденцію до розширення решітки в одному напрямку (напрямок осі C кристала графіту) під час процесу інтеркаляції літію, що призведе до більшого розширення об'єму акумулятора.

10Оцінити продуктивність

Дифузія іонів літію в графітовому анодному матеріалі має сильну спрямованість, тобто його можна вводити лише перпендикулярно до торця осі C графітового кристала. Анодні матеріали з дрібними частинками та високою питомою площею поверхні мають кращі показники швидкості дифузії. Крім того, на показники швидкості дифузії також впливають поверхневий опір електрода (завдяки плівці SEI) та його провідність.

Так само, як і термін служби та розширення, ізотропний негативний електрод має багато каналів транспорту іонів літію, що вирішує проблеми меншої кількості входів та низької швидкості дифузії в анізотропній структурі. Більшість матеріалів використовують такі технології, як грануляція та покриття, для покращення своїх швидкісних характеристик.

HCMilling (Guilin Hongcheng) є виробником млинів для подрібнення анодних матеріалів.Серія HLMXанодні матеріали супер-тонкий вертикальний млин, ГХЦГанодні матеріали надтонкий млинта інші графітові млини, вироблені нами, широко використовуються у виробництві графітових анодних матеріалів. Якщо у вас є відповідні потреби, будь ласка, зв'яжіться з нами для отримання детальної інформації про обладнання та надайте нам наступну інформацію:

Назва сировини

Тонкість продукту (меш/мкм)

продуктивність (т/год)