Istnieje wiele wskaźników technicznych materiałów anod grafitowych i trudno je wziąć pod uwagę, obejmują one głównie powierzchnię właściwą, rozkład wielkości cząstek, gęstość nasypową z usadem, gęstość zagęszczenia, gęstość rzeczywistą, pojemność właściwą pierwszego ładowania i rozładowania, pierwszą wydajność itp. Ponadto istnieją wskaźniki elektrochemiczne, takie jak wydajność cyklu, wydajność szybkości, pęcznienie i tak dalej.Jakie są więc wskaźniki wydajności materiałów anodowych grafitowych?Następującą treść przedstawia firma HCMilling (Guilin Hongcheng), producentmateriały anodowe młyn do mielenia.

01 powierzchnia właściwa

Odnosi się do powierzchni obiektu na jednostkę masy.Im mniejsza cząstka, tym większa powierzchnia właściwa.

Elektroda ujemna z małymi cząsteczkami i dużą powierzchnią właściwą ma więcej kanałów i krótsze ścieżki migracji jonów litu, a wydajność szybkości jest lepsza.Jednak ze względu na dużą powierzchnię kontaktu z elektrolitem, powierzchnia tworzenia się filmu SEI jest również duża, a wydajność początkowa również będzie niższa..Z drugiej strony, większe cząstki mają tę zaletę, że mają większą gęstość zagęszczenia.

Pole powierzchni właściwej grafitowych materiałów anodowych wynosi korzystnie mniej niż 5 m2/g.

02 Rozkład wielkości cząstek

Wpływ wielkości cząstek grafitowego materiału anodowego na jego właściwości elektrochemiczne polega na tym, że wielkość cząstek materiału anodowego będzie bezpośrednio wpływać na gęstość nasypową materiału i powierzchnię właściwą materiału.

Wielkość gęstości nasypowej będzie miała bezpośredni wpływ na objętościową gęstość energii materiału i tylko odpowiedni rozkład wielkości cząstek materiału może zmaksymalizować wydajność materiału.

03 Dotknij Gęstość

Gęstość nasypowa to masa na jednostkę objętości mierzona na podstawie wibracji, które powodują, że proszek wydaje się mieć stosunkowo ciasne opakowanie.Jest to ważny wskaźnik pomiaru materiału aktywnego.Pojemność akumulatora litowo-jonowego jest ograniczona.Jeśli gęstość nasypowa jest wysoka, materiał aktywny na jednostkę objętości ma dużą masę, a pojemność objętościowa jest duża.

04 Gęstość zagęszczenia

Gęstość zagęszczenia dotyczy głównie nabiegunnika i odnosi się do gęstości po walcowaniu po tym, jak materiał aktywny elektrody ujemnej i spoiwo zostaną uformowane w nabiegunnik, gęstość zagęszczenia = gęstość powierzchniowa / (grubość nabiegunnika po walcowaniu minus grubość folii miedzianej).

Gęstość zagęszczenia jest ściśle powiązana z pojemnością właściwą arkusza, wydajnością, oporem wewnętrznym i wydajnością cyklu akumulatorowego.

Czynniki wpływające na gęstość zagęszczenia: wielkość cząstek, rozkład i morfologia mają wpływ.

05 Prawdziwa gęstość

Masa substancji stałej na jednostkę objętości materiału w stanie bezwzględnie gęstym (z wyłączeniem pustych przestrzeni wewnętrznych).

Ponieważ gęstość rzeczywistą mierzy się w stanie zagęszczonym, będzie ona wyższa niż gęstość po usadowieniu.Ogólnie rzecz biorąc, gęstość rzeczywista > gęstość zagęszczona > gęstość nasypowa.

06 Pierwsza pojemność specyficzna dla ładowania i rozładowania

Materiał anody grafitowej ma nieodwracalną pojemność w początkowym cyklu ładowania i rozładowania.Podczas pierwszego procesu ładowania akumulatora litowo-jonowego powierzchnia materiału anody jest interkalowana jonami litu, a cząsteczki rozpuszczalnika w elektrolicie są wprowadzane, a powierzchnia materiału anody rozkłada się, tworząc SEI.Folia pasywacyjna.Dopiero po całkowitym pokryciu powierzchni elektrody ujemnej warstwą SEI cząsteczki rozpuszczalnika nie mogły interkalować i reakcja została zatrzymana.Wytwarzanie folii SEI pochłania część jonów litu, a ta część jonów litu nie może zostać wydobyta z powierzchni elektrody ujemnej podczas procesu wyładowania, powodując w ten sposób nieodwracalną utratę pojemności, a tym samym zmniejszenie pojemności właściwej pierwszego wyładowania.

07 Pierwsza wydajność kulombowska

Ważnym wskaźnikiem oceny właściwości materiałów anodowych jest ich pierwsza sprawność ładowania i rozładowania, znana również jako pierwsza sprawność kulombowska.Po raz pierwszy sprawność kulombowska bezpośrednio determinuje wydajność materiału elektrody.

Ponieważ warstwa SEI powstaje głównie na powierzchni materiału elektrody, powierzchnia właściwa materiału elektrody wpływa bezpośrednio na powierzchnię tworzenia warstwy SEI.Im większa powierzchnia właściwa, tym większa powierzchnia kontaktu z elektrolitem i większa powierzchnia tworzenia warstwy SEI.

Powszechnie uważa się, że tworzenie stabilnej warstwy SEI jest korzystne dla ładowania i rozładowywania akumulatora, natomiast niestabilna warstwa SEI jest niekorzystna dla reakcji, która powoduje ciągłe zużywanie elektrolitu, zagęszczanie grubości warstwy SEI i zwiększyć opór wewnętrzny.

08 Wydajność cyklu

Wydajność cykliczna akumulatora odnosi się do liczby ładowań i rozładowań, którym akumulator ulega w określonych warunkach ładowania i rozładowywania, gdy pojemność akumulatora spada do określonej wartości.Jeśli chodzi o wydajność cyklu, folia SEI będzie w pewnym stopniu utrudniać dyfuzję jonów litu.Wraz ze wzrostem liczby cykli warstwa SEI będzie nadal odpadać, odklejać się i osadzać na powierzchni elektrody ujemnej, powodując stopniowy wzrost wewnętrznej rezystancji elektrody ujemnej, co powoduje akumulację ciepła i utratę pojemności .

09 Ekspansja

Istnieje dodatnia korelacja między ekspansją a cyklem życia.Po rozszerzeniu elektrody ujemnej, najpierw odkształci się rdzeń uzwojenia, cząstki elektrody ujemnej utworzą mikropęknięcia, folia SEI zostanie przerwana i zreorganizowana, elektrolit zostanie zużyty, a wydajność cyklu ulegnie pogorszeniu;po drugie, membrana zostanie ściśnięta.Ciśnienie, szczególnie wyciskanie membrany na krawędzi ucha bieguna pod kątem prostym, jest bardzo poważne i łatwo jest spowodować mikrozwarcie lub wytrącanie się mikrometalicznego litu wraz z postępem cyklu ładowania i rozładowania.

Jeśli chodzi o samą ekspansję, jony litu zostaną wtopione w odstępy międzywarstwowe grafitu podczas procesu interkalacji grafitu, co spowoduje poszerzenie odstępów międzywarstwowych i wzrost objętości.Ta część ekspansji jest nieodwracalna.Wielkość ekspansji jest powiązana ze stopniem orientacji elektrody ujemnej, stopień orientacji = I004/I110, który można obliczyć na podstawie danych XRD.Anizotropowy materiał grafitowy ma tendencję do rozszerzania się siatki w tym samym kierunku (kierunek osi C kryształu grafitu) podczas procesu interkalacji litu, co spowoduje większe rozszerzenie objętości akumulatora.

10Oceń wydajność

Dyfuzja jonów litu w materiale anody grafitowej ma silną kierunkowość, to znaczy można ją wprowadzić tylko prostopadle do powierzchni czołowej osi C kryształu grafitu.Materiały anodowe o małych cząstkach i dużej powierzchni właściwej charakteryzują się lepszą wydajnością.Ponadto rezystancja powierzchniowa elektrody (ze względu na warstwę SEI) i przewodność elektrody również wpływają na wydajność szybkości.

Podobnie jak żywotność cyklu i ekspansja, izotropowa elektroda ujemna ma wiele kanałów transportu jonów litu, co rozwiązuje problemy mniejszej liczby wejść i niskich szybkości dyfuzji w strukturze anizotropowej.Większość materiałów wykorzystuje technologie takie jak granulacja i powlekanie, aby poprawić ich wydajność.

HCMilling (Guilin Hongcheng) jest producentem młyna do mielenia materiałów anodowych.Seria HLMXmateriały anodowe Super-drobny młyn pionowy, HCHmateriały anodowe ultradrobny młyni inne produkowane przez nas młyny grafitowe są szeroko stosowane w produkcji materiałów anodowych grafitowych.Jeśli masz powiązane potrzeby, skontaktuj się z nami, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat sprzętu i przekazać nam następujące informacje:

Nazwa surowca

Rozdrobnienie produktu (oczko/μm)

wydajność (t/h)