Det finns många tekniska indikatorer för grafitanodmaterial, och det är svårt att ta hänsyn till dem, främst inklusive specifik ytarea, partikelstorleksfördelning, tappningsdensitet, kompakteringsdensitet, verklig densitet, specifik kapacitet vid första laddning och urladdning, första effektivitet, etc. Dessutom finns det elektrokemiska indikatorer som cykelprestanda, hastighetsprestanda, svullnad, och så vidare. Så, vilka är prestandaindikatorerna för grafitanodmaterial? Följande innehåll introduceras till dig av HCMilling (Guilin Hongcheng), tillverkaren avanodmaterial kvarn.

01 specifik yta

Avser ytan av ett objekt per massenhet. Ju mindre partikeln är, desto större är den specifika ytan.

Den negativa elektroden med små partiklar och hög specifik yta har fler kanaler och kortare vägar för litiumjonmigration, och hastighetsprestandan är bättre. På grund av den stora kontaktytan med elektrolyten är dock även arean för att bilda SEI-filmen stor, och den initiala effektiviteten blir också lägre. Större partiklar har å andra sidan fördelen av större kompakteringsdensitet.

Den specifika ytarean för grafitanodmaterialen är företrädesvis mindre än 5 m²/g.

02 Partikelstorleksfördelning

Inverkan av partikelstorleken hos grafitanodmaterialet på dess elektrokemiska prestanda är att partikelstorleken hos anodmaterialet direkt påverkar materialets tappningsdensitet och materialets specifika ytarea.

Storleken på tappdensiteten kommer direkt att påverka materialets volymenergitäthet, och endast lämplig partikelstorleksfördelning av materialet kan maximera materialets prestanda.

03 Tappningsdensitet

Tappdensiteten är massan per volymenhet mätt av vibrationen som gör att pulvret framstår i en relativt tät packningsform. Det är en viktig indikator för att mäta det aktiva materialet. Volymen hos litiumjonbatteriet är begränsad. Om tappdensiteten är hög har det aktiva materialet per volymenhet en stor massa och volymkapaciteten är hög.

04 Komprimeringsdensitet

Komprimeringsdensiteten avser huvudsakligen polstycket, vilket avser densiteten efter valsning efter att det negativa elektrodaktiva materialet och bindemedlet har bildats i polstycket. Komprimeringsdensiteten = areansitet / (polstyckets tjocklek efter valsning minus kopparfoliens tjocklek).

Komprimeringsdensiteten är nära relaterad till den arkets specifika kapacitet, effektivitet, inre motstånd och batteriets prestanda.

Påverkande faktorer för kompakteringsdensitet: partikelstorlek, fördelning och morfologi har alla en effekt.

05 Sann densitet

Vikten av fast material per volymenhet av ett material i absolut tätt tillstånd (exklusive inre hålrum).

Eftersom den verkliga densiteten mäts i ett komprimerat tillstånd kommer den att vara högre än den tappade densiteten. Generellt sett är verklig densitet > komprimerad densitet > tappad densitet.

06 Den första specifika laddnings- och urladdningskapaciteten

Grafitanodmaterialet har irreversibel kapacitet under den initiala laddnings-urladdningscykeln. Under den första laddningsprocessen av litiumjonbatteriet interkaleras anodmaterialets yta med litiumjoner och lösningsmedelsmolekylerna i elektrolyten samförs, vilket resulterar i att anodmaterialets yta sönderfaller och bildar SEI. Passiveringsfilm. Först efter att den negativa elektrodytan var helt täckt av SEI-filmen kunde lösningsmedelsmolekylerna inte interkalera, och reaktionen stoppades. Genereringen av SEI-film förbrukar en del av litiumjonerna, och denna del av litiumjonerna kan inte extraheras från ytan av den negativa elektroden under urladdningsprocessen, vilket orsakar irreversibel kapacitetsförlust och därigenom minskar den specifika kapaciteten hos den första urladdningen.

07 Första Coulomb-verkningsgraden

En viktig indikator för att utvärdera prestandan hos ett anodmaterial är dess första laddnings-urladdningseffektivitet, även känd som den första Coulomb-effektiviteten. För första gången bestämmer den Coulombiska effektiviteten direkt elektrodmaterialets prestanda.

Eftersom SEI-filmen huvudsakligen bildas på ytan av elektrodmaterialet, påverkar elektrodmaterialets specifika yta direkt SEI-filmens bildningsarea. Ju större den specifika ytan är, desto större är kontaktytan med elektrolyten och desto större är arean för att bilda SEI-filmen.

Det anses allmänt att bildandet av en stabil SEI-film är fördelaktigt för laddning och urladdning av batteriet, och den instabila SEI-filmen är ogynnsam för reaktionen, som kontinuerligt förbrukar elektrolyten, förtjockar SEI-filmens tjocklek och ökar den inre resistansen.

08 Cykelprestanda

Ett batteris cykelprestanda avser antalet laddningar och urladdningar som batteriet upplever under en viss laddnings- och urladdningsregim när batterikapaciteten sjunker till ett visst värde. När det gäller cykelprestanda kommer SEI-filmen att hindra diffusionen av litiumjoner i viss utsträckning. Allt eftersom antalet cykler ökar kommer SEI-filmen att fortsätta att falla av, skalas av och avsättas på ytan av den negativa elektroden, vilket resulterar i en gradvis ökning av den negativa elektrodens inre resistans, vilket leder till värmeackumulering och kapacitetsförlust.

09 Expansion

Det finns en positiv korrelation mellan expansion och livslängd. Efter att den negativa elektroden expanderar kommer lindningskärnan först att deformeras, partiklarna i den negativa elektroden kommer att bilda mikrosprickor, SEI-filmen kommer att brytas och omorganiseras, elektrolyten kommer att förbrukas och cykelprestandan försämras; för det andra kommer membranet att klämmas. Trycket, särskilt extruderingen av membranet vid den rätvinkliga kanten av polörat, är mycket allvarligt, och det är lätt att orsaka mikrokortslutning eller mikrometallisk litiumutfällning med laddnings- och urladdningscykelns fortskridande.

Vad gäller själva expansionen kommer litiumjoner att bäddas in i grafitmellanskiktsavståndet under grafitinterkaleringsprocessen, vilket resulterar i en expansion av mellanskiktsavståndet och en volymökning. Denna expansionsdel är irreversibel. Mängden expansion är relaterad till graden av orientering av den negativa elektroden, orienteringsgraden = I004/I110, vilket kan beräknas från XRD-data. Det anisotropa grafitmaterialet tenderar att genomgå gitterexpansion i samma riktning (grafitkristallens C-axelriktning) under litiuminterkaleringsprocessen, vilket kommer att resultera i en större volymexpansion av batteriet.

10Betygsätt prestanda

Diffusionen av litiumjoner i grafitanodmaterialet har en stark riktning, det vill säga att den endast kan införas vinkelrätt mot ändytan på grafitkristallens C-axel. Anodmaterial med små partiklar och hög specifik yta har bättre hastighetsprestanda. Dessutom påverkar elektrodytmotståndet (på grund av SEI-filmen) och elektrodledningsförmågan också hastighetsprestandan.

Precis som livslängden och expansionen har den isotropa negativa elektroden många litiumjontransportkanaler, vilket löser problemen med färre ingångar och låga diffusionshastigheter i den anisotropa strukturen. De flesta material använder tekniker som granulering och beläggning för att förbättra sin prestanda.

HCMilling (Guilin Hongcheng) är en tillverkare av kvarnar för anodmaterial.HLMX-serienanodmaterial super-fin vertikal kvarn, HCHanodmaterial ultrafin kvarnoch andra grafitmalningsverk som vi producerar har använts i stor utsträckning vid produktion av grafitanodmaterial. Om du har relaterade behov, vänligen kontakta oss för information om utrustningen och ge oss följande information:

Råmaterialnamn

Produktfinhet (mesh/μm)

kapacitet (t/h)