Lithium-ion baterya anode materyal pangunahing puwersa: materyal na grapayt

(Lithium-ion baterya anode materyal pangunahing puwersa: materyal na grapayt)

Bilang isa sa apat na pangunahing materyales para sa mga baterya ng lithium-ion, ang tiyak na kapasidad at operating boltahe ay direktang tumutukoy sa density ng enerhiya at operating boltahe ng baterya. Bagaman ang mga materyales ng silikon ay unti-unting nagsimulang maging industriyalisado, ang kasalukuyang pangunahing anode na materyales ay grapayt pa rin. Ang negatibong materyal ng elektrod ay may mababang potensyal na pagpapasok ng lithium sa panahon ng reaksyon, at ang lithium intercalation compound na nabuo sa parehong oras ay pumapalit sa metal lithium negative electrode, sa gayon ay iniiwasan ang pagtitiwalag ng metal lithium dendrites, kaya ang kaligtasan ay makabuluhang napabuti. Bilang panghuling tema ng apat na pangunahing materyales ng mga baterya ng lithium, magkakaroon tayo ng sistematiko at intuitive na pag-unawa sa mga materyal na grapayt sa pamamagitan ng pangunahing kaalaman, mga proseso ng produksyon, mga pamamaraan ng pagsubok, at pagtatasa ng mode ng pagkabigo. Gumawa ng maikling panimula sa mga pangunahing kaalaman sa grapayt.

Ang mga materyales sa grapayt ay pangunahing nahahati sa artipisyal na grapayt at natural na grapayt, at ang artipisyal na grapayt ay hahatiin sa MCMB (mesophase carbon microspheres), soft carbon at hard carbon ayon sa iba't ibang pamamaraan sa pagpoproseso. Ang ideal na grapayt ay may layered na istraktura, bawat eroplano Katulad ng benzene ring, ang mga layer ay konektado sa pamamagitan ng isang malaking π bond; mayroon silang 2H hexagonal crystal system at isang 3R rhombohedral crystal system.

Para sa perpektong grapayt, ang teoretikal na kapasidad ay 372mAh / g, ngunit sa aktwal na proseso ng disenyo ng baterya, ang negatibong elektrod sa pangkalahatan ay magiging labis ng 5% -10%, at kasabay nito, ang SEI film ay nabuo sa unang proseso ng pag-charge upang protektahan ang negatibong electrode surface at maiwasan ang electrolysis Ang karagdagang reaksyon ng likido at negatibong elektrod, at ang kalidad ng pelikulang ito ay direktang makakaapekto sa pagganap ng baterya.

Sa mas malalim at mas malalim na intercalation ng lithium ions sa graphite anode, ang kulay ng ibabaw ng anode ay unti-unting nagbago, mula itim hanggang asul-itim hanggang madilim na dilaw hanggang sa wakas ay ginto, at natapos din ng graphite anode ang C —– LiC12 — -Pagbabago ng LiC6, kaya kinukumpleto ang proseso ng pagsingil.

Ang natural na grapayt ay may iba't ibang laki ng mga particle at malawak na pamamahagi ng laki ng butil. Ang hindi ginagamot na natural na grapayt ay hindi maaaring gamitin nang direkta bilang isang negatibong materyal na elektrod. Kailangan itong gamitin pagkatapos ng serye ng pagproseso. Ang artipisyal na grapayt ay may parehong morpolohiya at pamamahagi ng laki ng butil Marami; karaniwang pinaniniwalaan na ang natural na grapayt ay may mataas na kapasidad, mataas na density ng compaction, at medyo mababa ang presyo, ngunit dahil sa iba't ibang laki ng butil, maraming mga depekto sa ibabaw, mahinang pagkakatugma sa mga electrolyte, at marami pang side reaction; at Artipisyal na grapayt ay may mas balanseng pagganap, mas mahusay na pagganap ng ikot, mas mahusay na pagkakatugma sa electrolyte, at mas mataas na presyo.

Para sa mga negatibong materyales sa elektrod, madalas nating marinig ang isang konsepto ng antas ng oryentasyon, iyon ay, ang tinatawag na OI value. Ang laki nito ay direktang makakaapekto sa electrolyte infiltration ng negatibong elektrod, ang paglaban sa ibabaw, at ang pagganap ng charge at discharge sa isang makabuluhang rate. Direkta rin itong nakakaapekto sa negatibong electrode—pagpapalawak habang nagbibisikleta. Oryentasyon = I (004) / ako (110), na maaaring kalkulahin ng XRD data. Habang bumababa ang antas ng oryentasyon, ang kakayahang mag-charge sa mataas na rate ay unti-unting napabuti, pag-abot sa isang matatag na halaga.

Bilang karagdagan, ang hugis ng negatibong graphite electrode ay mayroon ding malaking impluwensya sa pagganap ng baterya. Ang contact sa pagitan ng mga spherical graphite particle ay malinaw na hindi kasing ganda ng irregular graphite particle upang ang impedance ay magiging mas makabuluhan.. Ito ang disenyo ng materyal. Sa isang direksyon, ang laki ng mga particle ay tugma, at ang pakikipag-ugnay sa ibabaw sa pagitan ng mga particle ay natiyak, tumaas ang contact area, nabawasan ang contact resistance, at ang layunin ng pagbabawas ng polariseysyon ay nakamit.

Ang estado ng patong ng materyal mismo ay nakakaapekto rin sa pagganap ng negatibong elektrod. Sa pangkalahatan, ilang amorphous carbon na materyales ay pinahiran upang mapabuti ang interface resistance ng negatibong elektrod, mapabuti ang mababang temperatura at pagganap ng ikot.

Sa pagpapabuti ng density ng enerhiya ng baterya, ang rate ng paggamit ng kapasidad ng graphite anodes ay unti-unting lumalapit sa teoretikal na halaga, at ang compaction ay magiging mas mataas at mas mataas, na nangangailangan ng katatagan ng graphite anodes upang mapabuti nang naaayon. Ang sari-sari at patong ay isa pa ring pangunahing paraan ng paggamot. Pagkatapos ng pagbabago, ang istraktura at estado ng ibabaw ng graphite anode sa panahon ng pagbibisikleta ay maaaring protektahan, at ang katatagan ng cycle ay pinahusay. Bilang karagdagan, ang pagpapakilala ng mga elementong metal at di-metal ay maaari ding maging makabuluhan upang mapabuti ang pagganap ng negatibong elektrod.

Tagagawa ng mataas na kalidad ng grapayt

Kung kailangan mo ng graphite powder, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan: sales@graphite-corp.com

(Lithium-ion baterya anode materyal pangunahing puwersa: materyal na grapayt)