ישנם אינדיקטורים טכניים רבים של חומרי אנודת גרפיט, וקשה לקחת אותם בחשבון, בעיקר כולל שטח פנים ספציפי, פיזור גודל החלקיקים, צפיפות הברגה, צפיפות דחיסה, צפיפות אמיתית, קיבולת ספציפית לטעינה ופריקה ראשונה, יעילות ראשונה וכו'. בנוסף, ישנם אינדיקטורים אלקטרוכימיים כגון ביצועי מחזור, ביצועי קצב, נפיחות וכן הלאה. אז מהם אינדיקטורים לביצועים של חומרי אנודת גרפיט? התוכן הבא מוצג לכם על ידי HCMilling (גווילין הונגצ'נג), יצרנית ה...חומרי אנודה טחנת טחינה.

01 שטח פנים ספציפי

מתייחס לשטח הפנים של עצם ליחידת מסה. ככל שהחלקיק קטן יותר, כך שטח הפנים הסגולי גדול יותר.

לאלקטרודה השלילית עם חלקיקים קטנים ושטח פנים סגולי גבוה יש יותר ערוצים ונתיבים קצרים יותר לנדידת יוני ליתיום, וביצועי הקצב טובים יותר. עם זאת, בשל שטח המגע הגדול עם האלקטרוליט, השטח ליצירת סרט ה-SEI גדול גם הוא, והיעילות ההתחלתית גם תהיה נמוכה יותר. לחלקיקים גדולים יותר, לעומת זאת, יש יתרון של צפיפות דחיסה גדולה יותר.

שטח הפנים הסגולי של חומרי אנודת הגרפיט הוא רצוי פחות מ-5 מ"ר/גרם.

02 התפלגות גודל החלקיקים

השפעת גודל החלקיקים של חומר האנודה הגרפיט על הביצועים האלקטרוכימיים שלו היא שגודל החלקיקים של חומר האנודה ישפיע ישירות על צפיפות החיבור של החומר ועל שטח הפנים הסגולי של החומר.

גודל צפיפות הברז ישפיע ישירות על צפיפות האנרגיה הנפחית של החומר, ורק התפלגות גודל החלקיקים המתאימה של החומר יכולה למקסם את ביצועי החומר.

03 צפיפות הברגה

צפיפות הטאץ' היא המסה ליחידת נפח הנמדדת על ידי הרטט שגורם לאבקה להיראות בצורת אריזה צפופה יחסית. זהו אינדיקטור חשוב למדידת החומר הפעיל. נפח סוללת הליתיום-יון מוגבל. אם צפיפות הטאץ' גבוהה, לחומר הפעיל ליחידת נפח יש מסה גדולה, וקיבולת הנפח גבוהה.

04 צפיפות דחיסה

צפיפות הדחיסה מתייחסת בעיקר לחלק הקוטב, המתייחסת לצפיפות לאחר הגלגול לאחר שהחומר הפעיל של האלקטרודה השלילית והקלסר נוצרים לחלק הקוטב. צפיפות הדחיסה = צפיפות השטח / (עובי חלק הקוטב לאחר הגלגול פחות עובי נייר הנחושת).

צפיפות הדחיסה קשורה קשר הדוק לקיבולת הספציפית של היריעה, ליעילות, להתנגדות הפנימית ולביצועי מחזור הסוללה.

גורמים המשפיעים על צפיפות הדחיסה: גודל החלקיקים, פיזורם ומורפולוגיה - כולם משפיעים.

05 צפיפות אמיתית

משקל החומר המוצק ליחידת נפח של חומר במצב צפוף מוחלט (לא כולל חללים פנימיים).

מכיוון שהצפיפות האמיתית נמדדת במצב דחוס, היא תהיה גבוהה יותר מצפיפות הטאץ'. באופן כללי, צפיפות אמיתית > צפיפות דחוסה > צפיפות טאץ'.

06 קיבולת הספציפית הראשונה לטעינה ופריקה

לחומר האנודה של גרפיט יש קיבולת בלתי הפיכה במחזור הטעינה-פריקה הראשוני. במהלך תהליך הטעינה הראשון של סוללת ליתיום-יון, פני השטח של חומר האנודה מועברים ביוני ליתיום ומולקולות הממס באלקטרוליט מוכנסות יחד, ופני השטח של חומר האנודה מתפרקים ליצירת SEI. סרט פסיבציה. רק לאחר שפני השטח של האלקטרודה השלילית כוסו לחלוטין על ידי סרט ה-SEI, מולקולות הממס לא יכלו להשתלב, והתגובה נעצרה. יצירת סרט ה-SEI צורכת חלק מיוני הליתיום, וחלק זה של יוני הליתיום לא ניתן להפקה מפני השטח של האלקטרודה השלילית במהלך תהליך הפריקה, ובכך גורמת לאובדן קיבולת בלתי הפיך, ובכך מפחיתה את הקיבולת הסגולית של הפריקה הראשונה.

07 יעילות קולומב ראשונה

אינדיקטור חשוב להערכת ביצועי חומרי אנודה הוא יעילות המטען-פריקה הראשונה שלה, המכונה גם יעילות קולומב הראשונה. לראשונה, יעילות הקולומב קובעת ישירות את ביצועי חומר האלקטרודה.

מכיוון שסרט ה-SEI נוצר בעיקר על פני השטח של חומר האלקטרודה, שטח הפנים הסגולי של חומר האלקטרודה משפיע ישירות על שטח היווצרות סרט ה-SEI. ככל ששטח הפנים הסגולי גדול יותר, כך שטח המגע עם האלקטרוליט גדול יותר והשטח ליצירת סרט ה-SEI גדול יותר.

מקובל לחשוב כי היווצרות שכבת SEI יציבה מועילה לטעינה ופריקה של הסוללה, ושכבת SEI לא יציבה אינה טובה לתגובה, אשר תצרוך ברציפות את האלקטרוליט, תעבה את עובי שכבת ה-SEI ותגדיל את ההתנגדות הפנימית.

08 ביצועי מחזור

ביצועי המחזור של סוללה מתייחסים למספר הטעינות והפריקות שהסוללה חווה תחת משטר טעינה ופריקה מסוים כאשר קיבולת הסוללה יורדת לערך מוגדר. מבחינת ביצועי מחזור, שכבת ה-SEI תעכב את דיפוזיה של יוני ליתיום במידה מסוימת. ככל שמספר המחזורים עולה, שכבת ה-SEI תמשיך ליפול, להתקלף ולהצטבר על פני האלקטרודה השלילית, וכתוצאה מכך עלייה הדרגתית בהתנגדות הפנימית של האלקטרודה השלילית, מה שגורם להצטברות חום ואובדן קיבולת.

09 הרחבה

קיים מתאם חיובי בין התפשטות לבין חיי המחזור. לאחר שהאלקטרודה השלילית מתפשטת, ראשית, ליבת הסליל תתעוות, חלקיקי האלקטרודה השלילית ייצרו סדקים זעירים, סרט ה-SEI יישבר ויאורגן מחדש, האלקטרוליט ייצרך וביצועי המחזור ייפגעו; שנית, הסרעפת תלחץ. לחץ, במיוחד שיחול הסרעפת בקצה הזוויתי הישר של אוזן הקוטב, הוא חמור מאוד, וקל לגרום לקצר חשמלי זעיר או לשקיעת מיקרו-מתכת ליתיום עם התקדמות מחזור הטעינה-פריקה.

באשר להתפשטות עצמה, יוני ליתיום יוטמעו במרווח הבין-שכבתי של הגרפיט במהלך תהליך האינטרקלציה של הגרפיט, וכתוצאה מכך יתרחש התרחבות המרווח הבין-שכבתי ועלייה בנפח. חלק התפשטות זה הוא בלתי הפיך. כמות ההתפשטות קשורה למידת האוריינטציה של האלקטרודה השלילית, מידת האוריינטציה = I004/I110, אשר ניתן לחשב מנתוני ה-XRD. חומר הגרפיט האניזוטרופי נוטה לעבור התפשטות סריג באותו כיוון (כיוון ציר C של גביש הגרפיט) ​​במהלך תהליך האינטרקלציה של הליתיום, מה שיוביל להתפשטות נפחית גדולה יותר של הסוללה.

10דרג ביצועים

לדיפוזיה של יוני ליתיום בחומר האנודה של גרפיט יש כיווניות חזקה, כלומר, ניתן להכניס אותם רק בניצב לפני הקצה של ציר C של גביש הגרפיט. חומרי אנודה עם חלקיקים קטנים ושטח פנים סגולי גבוה הם בעלי ביצועי קצב טובים יותר. בנוסף, התנגדות פני השטח של האלקטרודה (בשל סרט ה-SEI) ומוליכות האלקטרודה משפיעות גם הן על ביצועי הקצב.

בדומה למחזור החיים וההתפשטות, לאלקטרודה השלילית האיזוטרופית יש ערוצי הולכה רבים של יוני ליתיום, מה שפותר את הבעיות של פחות כניסות וקצבי דיפוזיה נמוכים במבנה האניזוטרופי. רוב החומרים משתמשים בטכנולוגיות כמו גרנולציה וציפוי כדי לשפר את ביצועי הקצב שלהם.

HCMilling (גווילין הונגצ'נג) היא יצרנית של טחנת טחינה לחומרי אנודה.סדרת HLMXחומרי אנודה סוּפֶּרטחנת אנכית דקה, HCHחומרי אנודה טחנה דקה במיוחדוטחנות גרפיט אחרות המיוצרות על ידינו נמצאות בשימוש נרחב בייצור חומרי אנודה של גרפיט. אם יש לכם צרכים קשורים, אנא צרו קשר לקבלת פרטים על הציוד וספקו לנו את המידע הבא:

שם חומר הגלם

דקיקות המוצר (רשת/מיקרומטר)

קיבולת (טון/שעה)