Có nhiều chỉ số kỹ thuật của vật liệu anode graphite, và rất khó để tính đến, chủ yếu bao gồm diện tích bề mặt riêng, phân bố kích thước hạt, mật độ vòi, mật độ nén, mật độ thực, dung lượng riêng của lần sạc và xả đầu tiên, hiệu suất đầu tiên, v.v. Ngoài ra, còn có các chỉ số điện hóa như hiệu suất chu kỳ, hiệu suất tốc độ, độ trương nở, v.v. Vậy, các chỉ số hiệu suất của vật liệu anode graphite là gì? Nội dung sau đây được giới thiệu đến bạn bởi HCMilling (Guilin Hongcheng), nhà sản xuấtvật liệu anode máy nghiền.

01 diện tích bề mặt riêng

Chỉ diện tích bề mặt của một vật thể trên một đơn vị khối lượng. Hạt càng nhỏ thì diện tích bề mặt riêng càng lớn.

Điện cực âm có các hạt nhỏ và diện tích bề mặt riêng cao có nhiều kênh hơn và đường đi ngắn hơn cho quá trình di chuyển ion lithium, và hiệu suất tốc độ tốt hơn. Tuy nhiên, do diện tích tiếp xúc lớn với chất điện phân, diện tích hình thành màng SEI cũng lớn và hiệu suất ban đầu cũng sẽ thấp hơn. Mặt khác, các hạt lớn hơn có lợi thế là mật độ nén lớn hơn.

Diện tích bề mặt riêng của vật liệu anot than chì tốt nhất là nhỏ hơn 5m2/g.

02 Phân bố kích thước hạt

Ảnh hưởng của kích thước hạt vật liệu anot graphite đến hiệu suất điện hóa của nó là kích thước hạt của vật liệu anot sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ vòi của vật liệu và diện tích bề mặt riêng của vật liệu.

Kích thước mật độ vòi sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ năng lượng thể tích của vật liệu và chỉ có sự phân bố kích thước hạt thích hợp của vật liệu mới có thể tối đa hóa hiệu suất của vật liệu.

03 Mật độ vòi

Mật độ vòi là khối lượng trên một đơn vị thể tích được đo bằng độ rung khiến bột xuất hiện ở dạng đóng gói tương đối chặt chẽ. Đây là một chỉ số quan trọng để đo vật liệu hoạt động. Thể tích của pin lithium-ion bị giới hạn. Nếu mật độ vòi cao, vật liệu hoạt động trên một đơn vị thể tích có khối lượng lớn và dung tích thể tích cao.

04 Mật độ nén

Mật độ nén chủ yếu dành cho phần cực, tức là mật độ sau khi cán sau khi vật liệu hoạt tính điện cực âm và chất kết dính được đưa vào phần cực, mật độ nén = mật độ diện tích / (độ dày của phần cực sau khi cán trừ đi độ dày của lá đồng).

Mật độ nén có liên quan chặt chẽ đến công suất riêng của tấm, hiệu suất, điện trở bên trong và hiệu suất chu kỳ pin.

Các yếu tố ảnh hưởng đến mật độ nén: kích thước hạt, phân bố và hình thái đều có tác động.

05 Mật độ thực

Trọng lượng của vật chất rắn trên một đơn vị thể tích của vật liệu ở trạng thái đặc tuyệt đối (không bao gồm các lỗ rỗng bên trong).

Vì mật độ thực được đo ở trạng thái nén chặt nên nó sẽ cao hơn mật độ khai thác. Nhìn chung, mật độ thực > mật độ nén chặt > mật độ khai thác.

06 Công suất sạc và xả đầu tiên cụ thể

Vật liệu anode graphite có dung lượng không thể đảo ngược trong chu kỳ sạc-xả ban đầu. Trong quá trình sạc đầu tiên của pin lithium-ion, bề mặt của vật liệu anode được xen kẽ với các ion lithium và các phân tử dung môi trong chất điện phân được chèn đồng thời, và bề mặt của vật liệu anode phân hủy để tạo thành SEI. Phim thụ động. Chỉ sau khi bề mặt điện cực âm được bao phủ hoàn toàn bởi phim SEI, các phân tử dung môi không thể xen kẽ và phản ứng bị dừng lại. Việc tạo ra phim SEI tiêu thụ một phần ion lithium và phần ion lithium này không thể được chiết xuất từ ​​bề mặt điện cực âm trong quá trình xả, do đó gây ra tổn thất dung lượng không thể đảo ngược, do đó làm giảm dung lượng riêng của lần xả đầu tiên.

07 Hiệu suất Coulomb đầu tiên

Một chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu suất của vật liệu anode là hiệu suất sạc-xả đầu tiên, còn được gọi là hiệu suất Coulomb đầu tiên. Lần đầu tiên, hiệu suất Coulomb xác định trực tiếp hiệu suất của vật liệu điện cực.

Vì màng SEI chủ yếu được hình thành trên bề mặt vật liệu điện cực nên diện tích bề mặt riêng của vật liệu điện cực ảnh hưởng trực tiếp đến diện tích hình thành màng SEI. Diện tích bề mặt riêng càng lớn thì diện tích tiếp xúc với chất điện phân càng lớn và diện tích hình thành màng SEI càng lớn.

Người ta thường cho rằng sự hình thành lớp màng SEI ổn định có lợi cho quá trình sạc và xả pin, còn lớp màng SEI không ổn định sẽ không có lợi cho phản ứng, sẽ liên tục tiêu thụ chất điện phân, làm dày lớp màng SEI và tăng điện trở bên trong.

08 Hiệu suất chu kỳ

Hiệu suất chu kỳ của pin đề cập đến số lần sạc và xả mà pin trải qua trong một chế độ sạc và xả nhất định khi dung lượng pin giảm xuống một giá trị nhất định. Về hiệu suất chu kỳ, màng SEI sẽ cản trở sự khuếch tán của các ion lithium ở một mức độ nhất định. Khi số chu kỳ tăng lên, màng SEI sẽ tiếp tục rơi ra, bong ra và lắng đọng trên bề mặt của điện cực âm, dẫn đến điện trở bên trong của điện cực âm tăng dần, dẫn đến tích tụ nhiệt và mất dung lượng.

09 Mở rộng

Có một mối tương quan tích cực giữa sự giãn nở và tuổi thọ chu kỳ. Sau khi điện cực âm giãn nở, đầu tiên, lõi cuộn dây sẽ bị biến dạng, các hạt điện cực âm sẽ hình thành các vết nứt nhỏ, màng SEI sẽ bị phá vỡ và sắp xếp lại, chất điện phân sẽ bị tiêu thụ và hiệu suất chu kỳ sẽ bị suy giảm; thứ hai, màng ngăn sẽ bị ép. Áp suất, đặc biệt là sự đùn của màng ngăn ở cạnh góc vuông của tai cực, rất nghiêm trọng và dễ gây ra sự kết tủa vi mạch hoặc vi kim loại lithium theo tiến trình của chu kỳ sạc-xả.

Về bản chất của sự giãn nở, các ion lithium sẽ được nhúng vào khoảng cách giữa các lớp than chì trong quá trình xen kẽ than chì, dẫn đến sự giãn nở của khoảng cách giữa các lớp và tăng thể tích. Phần giãn nở này là không thể đảo ngược. Lượng giãn nở liên quan đến mức độ định hướng của điện cực âm, mức độ định hướng = I004/I110, có thể được tính toán từ dữ liệu XRD. Vật liệu than chì dị hướng có xu hướng trải qua sự giãn nở mạng theo cùng một hướng (hướng trục C của tinh thể than chì) trong quá trình xen kẽ lithium, điều này sẽ dẫn đến sự giãn nở thể tích lớn hơn của pin.

10Đánh giá hiệu suất

Sự khuếch tán của các ion lithium trong vật liệu anot graphite có tính định hướng mạnh, nghĩa là nó chỉ có thể được chèn vuông góc với mặt cuối của trục C của tinh thể graphite. Các vật liệu anot có hạt nhỏ và diện tích bề mặt riêng cao có hiệu suất tốc độ tốt hơn. Ngoài ra, điện trở bề mặt điện cực (do màng SEI) và độ dẫn điện của điện cực cũng ảnh hưởng đến hiệu suất tốc độ.

Giống như chu kỳ sống và giãn nở, điện cực âm đẳng hướng có nhiều kênh vận chuyển ion lithium, giải quyết vấn đề ít lối vào và tốc độ khuếch tán thấp trong cấu trúc dị hướng. Hầu hết các vật liệu sử dụng các công nghệ như tạo hạt và phủ để cải thiện hiệu suất tốc độ của chúng.

HCMilling (Guilin Hongcheng) là nhà sản xuất máy nghiền vật liệu anode.Dòng HLMXvật liệu anode siêu-máy nghiền đứng mịn, HCHvật liệu anode máy nghiền siêu mịnvà các máy nghiền than chì khác do chúng tôi sản xuất đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vật liệu anot than chì. Nếu bạn có nhu cầu liên quan, vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết chi tiết về thiết bị và cung cấp thông tin sau cho chúng tôi:

Tên nguyên liệu thô

Độ mịn sản phẩm (lưới/μm)

công suất (t/h)