Terdapat banyak indikator teknis material anoda grafit, dan sulit untuk memperhitungkannya, terutama meliputi luas permukaan spesifik, distribusi ukuran partikel, densitas curah, densitas pemadatan, densitas sebenarnya, kapasitas spesifik pengisian dan pengosongan pertama, efisiensi pertama, dll. Selain itu, terdapat indikator elektrokimia seperti kinerja siklus, kinerja laju, pembengkakan, dan sebagainya. Jadi, apa saja indikator kinerja material anoda grafit? Konten berikut diperkenalkan kepada Anda oleh HCMilling (Guilin Hongcheng), produsen material anoda grafit.bahan anoda penggilingan.

01 luas permukaan spesifik

Mengacu pada luas permukaan suatu objek per satuan massa. Semakin kecil partikelnya, semakin besar luas permukaan spesifiknya.

Elektroda negatif dengan partikel kecil dan luas permukaan spesifik yang tinggi memiliki lebih banyak saluran dan jalur yang lebih pendek untuk migrasi ion litium, dan kinerja laju lebih baik. Namun, karena area kontak yang besar dengan elektrolit, area untuk pembentukan lapisan SEI juga besar, dan efisiensi awal juga akan menjadi lebih rendah. Di sisi lain, partikel yang lebih besar memiliki keunggulan kepadatan pemadatan yang lebih besar.

Luas permukaan spesifik material anoda grafit sebaiknya kurang dari 5m2/g.

02 Distribusi ukuran partikel

Pengaruh ukuran partikel material anoda grafit terhadap kinerja elektrokimianya adalah bahwa ukuran partikel material anoda akan secara langsung memengaruhi densitas curah material dan luas permukaan spesifik material tersebut.

Ukuran kerapatan curah akan secara langsung memengaruhi kerapatan energi volume material, dan hanya distribusi ukuran partikel material yang tepat yang dapat memaksimalkan kinerja material tersebut.

03 Kepadatan Ketukan

Kepadatan curah adalah massa per satuan volume yang diukur dengan getaran yang membuat bubuk tampak dalam bentuk kemasan yang relatif padat. Ini merupakan indikator penting untuk mengukur material aktif. Volume baterai lithium-ion terbatas. Jika kepadatan curah tinggi, material aktif per satuan volume memiliki massa yang besar, dan kapasitas volumenya tinggi.

04 Kepadatan Pemadatan

Kepadatan pemadatan terutama untuk bagian kutub, yang mengacu pada kepadatan setelah digulung setelah bahan aktif elektroda negatif dan pengikat dibuat menjadi bagian kutub, kepadatan pemadatan = kepadatan area / (ketebalan bagian kutub setelah digulung dikurangi ketebalan foil tembaga).

Kepadatan pemadatan sangat berkaitan dengan kapasitas spesifik lembaran, efisiensi, resistansi internal, dan kinerja siklus baterai.

Faktor-faktor yang memengaruhi kepadatan pemadatan: ukuran partikel, distribusi, dan morfologi semuanya memiliki pengaruh.

05 Kepadatan Sejati

Berat zat padat per satuan volume suatu material dalam keadaan padat absolut (tidak termasuk rongga internal).

Karena kepadatan sebenarnya diukur dalam keadaan padat, maka nilainya akan lebih tinggi daripada kepadatan mampat. Secara umum, kepadatan sebenarnya > kepadatan padat > kepadatan mampat.

06 Kapasitas spesifik pengisian dan pengosongan pertama

Material anoda grafit memiliki kapasitas ireversibel pada siklus pengisian-pengosongan awal. Selama proses pengisian pertama baterai ion litium, permukaan material anoda diinterkalasi dengan ion litium dan molekul pelarut dalam elektrolit ikut terinterkalasi, dan permukaan material anoda terurai membentuk lapisan pasivasi SEI. Hanya setelah permukaan elektroda negatif sepenuhnya tertutup oleh lapisan SEI, molekul pelarut tidak dapat lagi terinterkalasi, dan reaksi berhenti. Pembentukan lapisan SEI mengkonsumsi sebagian ion litium, dan sebagian ion litium ini tidak dapat diekstraksi dari permukaan elektroda negatif selama proses pengosongan, sehingga menyebabkan kehilangan kapasitas ireversibel, dan dengan demikian mengurangi kapasitas spesifik pengosongan pertama.

07 Efisiensi Coulomb Pertama

Indikator penting untuk mengevaluasi kinerja material anoda adalah efisiensi pengisian-pengosongan pertamanya, yang juga dikenal sebagai efisiensi Coulomb pertama. Untuk pertama kalinya, efisiensi Coulomb secara langsung menentukan kinerja material elektroda.

Karena lapisan SEI sebagian besar terbentuk di permukaan material elektroda, luas permukaan spesifik material elektroda secara langsung memengaruhi area pembentukan lapisan SEI. Semakin besar luas permukaan spesifik, semakin besar area kontak dengan elektrolit dan semakin besar area untuk membentuk lapisan SEI.

Secara umum diyakini bahwa pembentukan lapisan SEI yang stabil bermanfaat untuk pengisian dan pengosongan baterai, sedangkan lapisan SEI yang tidak stabil tidak menguntungkan untuk reaksi tersebut, karena akan terus menerus mengonsumsi elektrolit, mempertebal ketebalan lapisan SEI, dan meningkatkan resistansi internal.

08 Kinerja siklus

Kinerja siklus baterai mengacu pada jumlah pengisian dan pengosongan yang dialami baterai dalam rezim pengisian dan pengosongan tertentu hingga kapasitas baterai turun ke nilai tertentu. Dalam hal kinerja siklus, lapisan SEI akan menghambat difusi ion litium sampai batas tertentu. Seiring bertambahnya jumlah siklus, lapisan SEI akan terus terlepas, mengelupas, dan mengendap di permukaan elektroda negatif, yang mengakibatkan peningkatan bertahap resistansi internal elektroda negatif, yang menyebabkan akumulasi panas dan kehilangan kapasitas.

09 Ekspansi

Terdapat korelasi positif antara pemuaian dan umur siklus. Setelah elektroda negatif memuai, pertama, inti lilitan akan mengalami deformasi, partikel elektroda negatif akan membentuk retakan mikro, lapisan SEI akan pecah dan tersusun ulang, elektrolit akan terkonsumsi, dan kinerja siklus akan memburuk; kedua, diafragma akan tertekan. Tekanan, terutama ekstrusi diafragma di tepi sudut siku-siku telinga kutub, sangat serius, dan mudah menyebabkan korsleting mikro atau pengendapan litium logam mikro seiring berjalannya siklus pengisian-pengosongan.

Sejauh menyangkut ekspansi itu sendiri, ion litium akan tertanam dalam ruang antar lapisan grafit selama proses interkalasi grafit, yang mengakibatkan ekspansi ruang antar lapisan dan peningkatan volume. Bagian ekspansi ini tidak dapat dibalik. Jumlah ekspansi berkaitan dengan derajat orientasi elektroda negatif, derajat orientasi = I004/I110, yang dapat dihitung dari data XRD. Material grafit anisotropik cenderung mengalami ekspansi kisi dalam arah yang sama (arah sumbu C dari kristal grafit) selama proses interkalasi litium, yang akan menghasilkan ekspansi volume baterai yang lebih besar.

10Nilai kinerja

Difusi ion litium dalam material anoda grafit memiliki arah yang kuat, yaitu, ion hanya dapat dimasukkan tegak lurus terhadap ujung sumbu C kristal grafit. Material anoda dengan partikel kecil dan luas permukaan spesifik yang tinggi memiliki kinerja laju yang lebih baik. Selain itu, resistansi permukaan elektroda (karena lapisan SEI) dan konduktivitas elektroda juga memengaruhi kinerja laju.

Sama seperti masa pakai dan ekspansi siklus, elektroda negatif isotropik memiliki banyak saluran transportasi ion litium, yang memecahkan masalah sedikitnya saluran masuk dan laju difusi yang rendah pada struktur anisotropik. Sebagian besar material menggunakan teknologi seperti granulasi dan pelapisan untuk meningkatkan kinerja laju pengisian dan pengosongan.

HCMilling (Guilin Hongcheng) adalah produsen mesin penggiling bahan anoda.Seri HLMXbahan anoda super-penggilingan vertikal halus, HCHbahan anoda penggiling ultra-halusdan mesin penggiling grafit lainnya yang kami produksi telah banyak digunakan dalam produksi material anoda grafit. Jika Anda memiliki kebutuhan terkait, silakan hubungi kami untuk detail peralatan dan berikan informasi berikut kepada kami:

Nama bahan baku

Kehalusan produk (mesh/μm)

kapasitas (t/jam)