Obstaja veliko tehničnih kazalnikov grafitnih anodnih materialov, ki jih je težko upoštevati, predvsem med njimi so specifična površina, porazdelitev velikosti delcev, gostota nanosa, gostota zbijanja, dejanska gostota, specifična kapaciteta prvega polnjenja in praznjenja, prvi izkoristek itd. Poleg tega obstajajo elektrokemijski kazalniki, kot so zmogljivost cikla, hitrost delovanja, nabrekanje itd. Kateri so torej kazalniki delovanja grafitnih anodnih materialov? Naslednjo vsebino vam predstavlja HCMilling (Guilin Hongcheng), proizvajalec ...anodni materiali mlin za mletje.

01 specifična površina

Nanaša se na površino predmeta na enoto mase. Manjši kot je delec, večja je specifična površina.

Negativna elektroda z majhnimi delci in visoko specifično površino ima več kanalov in krajše poti za migracijo litijevih ionov, hitrost prenosa pa je boljša. Vendar pa je zaradi velike kontaktne površine z elektrolitom tudi površina za tvorbo filma SEI velika, zato se bo začetni izkoristek zmanjšal. Večji delci pa imajo prednost večje gostote zgoščenosti.

Specifična površina grafitnih anodnih materialov je po možnosti manjša od 5 m2/g.

02 Porazdelitev velikosti delcev

Vpliv velikosti delcev grafitnega anodnega materiala na njegovo elektrokemijsko delovanje je, da velikost delcev anodnega materiala neposredno vpliva na gostoto materiala in specifično površino materiala.

Velikost gostote pipe neposredno vpliva na gostoto volumske energije materiala in le ustrezna porazdelitev velikosti delcev materiala lahko poveča njegovo učinkovitost.

03 Gostota pipe

Gostota sesanja je masa na enoto prostornine, merjena z vibracijami, zaradi katerih je prah videti v relativno tesni obliki pakiranja. Je pomemben kazalnik za merjenje aktivne snovi. Prostornina litij-ionske baterije je omejena. Če je gostota sesanja visoka, ima aktivna snov na enoto prostornine veliko maso in prostorninsko kapaciteto.

04 Gostota zbitosti

Gostota zgoščevanja se nanaša predvsem na pol, ki se nanaša na gostoto po valjanju, potem ko sta aktivni material negativne elektrode in vezivo vdelana v pol, gostota zgoščevanja = površinska gostota / (debelina pola po valjanju minus debelina bakrene folije).

Gostota stiskanja je tesno povezana s specifično kapaciteto plošče, učinkovitostjo, notranjim uporom in zmogljivostjo cikla baterije.

Vplivni dejavniki gostote zbitosti: velikost delcev, porazdelitev in morfologija, vsi vplivajo.

05 Prava gostota

Teža trdne snovi na enoto prostornine materiala v absolutno gostem stanju (brez notranjih praznin).

Ker se dejanska gostota meri v zgoščenem stanju, bo višja od gostote po strganju. Na splošno velja, da je dejanska gostota > gostota po strganju > gostota po strganju.

06 Prva specifična kapaciteta polnjenja in praznjenja

Grafitni anodni material ima v začetnem ciklu polnjenja in praznjenja nepovratno kapaciteto. Med prvim polnjenjem litij-ionske baterije se površina anodnega materiala interkalira z litijevimi ioni, molekule topila v elektrolitu pa se sočasno vstavijo, površina anodnega materiala pa se razgradi in tvori SEI. Pasivizacijska plast. Šele ko je površina negativne elektrode popolnoma prekrita s SEI plastjo, se molekule topila ne morejo več interkalirati in reakcija se ustavi. Nastanek SEI plasti porabi del litijevih ionov, ki jih med praznjenjem ni mogoče odstraniti s površine negativne elektrode, kar povzroči nepovratno izgubo kapacitete in s tem zmanjša specifično kapaciteto prvega praznjenja.

07 Prvi Coulombov izkoristek

Pomemben kazalnik za oceno delovanja anodnih materialov je njihova prva učinkovitost polnjenja in praznjenja, znana tudi kot prva Coulombova učinkovitost. Coulombova učinkovitost prvič neposredno določa delovanje elektrodnega materiala.

Ker se film SEI večinoma tvori na površini elektrodnega materiala, specifična površina elektrodnega materiala neposredno vpliva na površino nastanka filma SEI. Večja kot je specifična površina, večja je kontaktna površina z elektrolitom in večja je površina za tvorbo filma SEI.

Na splošno velja prepričanje, da je nastanek stabilnega filma SEI koristen za polnjenje in praznjenje baterije, nestabilni film SEI pa je neugoden za reakcijo, ki bo nenehno porabljala elektrolit, debelila film SEI in povečala notranjo upornost.

08 Zmogljivost cikla

Ciklična zmogljivost baterije se nanaša na število polnjenj in praznjenj, ki jih baterija doživi v določenem režimu polnjenja in praznjenja, ko njena kapaciteta pade na določeno vrednost. Kar zadeva ciklično zmogljivost, bo folija SEI do neke mere ovirala difuzijo litijevih ionov. Z naraščajočim številom ciklov se bo folija SEI še naprej luščila, odlagala in odlagala na površino negativne elektrode, kar bo povzročilo postopno povečanje notranje upornosti negativne elektrode, kar bo povzročilo kopičenje toplote in izgubo kapacitete.

09 Širitev

Obstaja pozitivna korelacija med raztezanjem in življenjsko dobo cikla. Po raztezanju negativne elektrode se najprej deformira jedro navitja, delci negativne elektrode tvorijo mikrorazpoke, film SEI se poškoduje in reorganizira, elektrolit se porabi in delovanje cikla se poslabša; drugič, membrana se stisne. Tlak, zlasti iztiskanje membrane na pravokotnem robu pola, je zelo resen in med potekom cikla polnjenja in praznjenja lahko pride do mikrokratkega stika ali mikroobarvanja litija.

Kar zadeva samo ekspanzijo, se bodo litijevi ioni med procesom interkalacije grafita vgradili v razmik med plastmi grafita, kar bo povzročilo ekspanzijo razmika med plastmi in povečanje volumna. Ta del ekspanzije je nepovraten. Količina ekspanzije je povezana s stopnjo orientacije negativne elektrode, stopnja orientacije = I004/I110, kar je mogoče izračunati iz podatkov XRD. Anizotropni grafitni material se med procesom interkalacije litija nagiba k ekspanziji mreže v isti smeri (smer osi C grafitnega kristala), kar bo povzročilo večjo ekspanzijo volumna baterije.

10Ocenite uspešnost

Difuzija litijevih ionov v grafitnem anodnem materialu ima močno usmerjenost, kar pomeni, da jih je mogoče vstaviti le pravokotno na čelno ploskev osi C grafitnega kristala. Anodni materiali z majhnimi delci in visoko specifično površino imajo boljšo hitrost difuzije. Poleg tega na hitrost difuzije vplivata tudi površinska upornost elektrode (zaradi filma SEI) in prevodnost elektrode.

Izotropna negativna elektroda ima poleg življenjske dobe in raztezanja tudi veliko transportnih kanalov za litijeve ione, kar rešuje težave z manjšim številom vstopov in nizkimi stopnjami difuzije v anizotropni strukturi. Večina materialov uporablja tehnologije, kot sta granulacija in premazovanje, za izboljšanje njihove hitrosti.

HCMilling (Guilin Hongcheng) je proizvajalec mlinov za mletje anodnih materialov.Serija HLMXanodni materiali super- fin vertikalni mlin, HCHanodni materiali ultra fin mlinin drugi mlini za mletje grafita, ki jih proizvajamo, se pogosto uporabljajo pri proizvodnji grafitnih anodnih materialov. Če imate s tem povezane potrebe, nas kontaktirajte za podrobnosti o opremi in nam posredujte naslednje informacije:

Ime surovine

Finost izdelka (mreža/μm)

zmogljivost (t/h)