Ada banyak indikator teknis bahan anoda grafit, dan sulit untuk diperhitungkan, terutama termasuk luas permukaan spesifik, distribusi ukuran partikel, kerapatan keran, kerapatan pemadatan, kerapatan sebenarnya, kapasitas spesifik pengisian dan pengosongan pertama, efisiensi pertama, dll. Selain itu, ada indikator elektrokimia seperti kinerja siklus, kinerja laju, pembengkakan, dan sebagainya. Jadi, apa saja indikator kinerja bahan anoda grafit? Konten berikut diperkenalkan kepada Anda oleh HCMilling (Guilin Hongcheng), produsenbahan anoda pabrik 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 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 membentuk film SEI juga besar, dan efisiensi awal juga akan menjadi lebih rendah. Di sisi lain, partikel yang lebih besar memiliki keuntungan dari kepadatan pemadatan yang lebih besar.

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

02 Distribusi ukuran partikel

Pengaruh ukuran partikel bahan anoda grafit terhadap kinerja elektrokimianya adalah bahwa ukuran partikel bahan anoda akan secara langsung mempengaruhi kerapatan keran bahan dan luas permukaan spesifik bahan.

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

03 Kepadatan Keran

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

04 Kepadatan Pemadatan

Kepadatan pemadatan terutama untuk potongan kutub, yang mengacu pada kepadatan setelah penggulungan setelah bahan aktif elektroda negatif dan pengikat dibuat menjadi potongan kutub, kepadatan pemadatan = kepadatan luas / (ketebalan potongan kutub setelah penggulungan dikurangi ketebalan lapisan tembaga).

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

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

05 Kepadatan Sejati

Berat benda padat per satuan volume suatu material dalam keadaan benar-benar padat (tidak termasuk rongga internal).

Karena kerapatan sebenarnya diukur dalam keadaan padat, kerapatannya akan lebih tinggi daripada kerapatan yang disadap. Umumnya, kerapatan sebenarnya > kerapatan padat > kerapatan yang disadap.

06 Kapasitas spesifik pengisian dan pengosongan pertama

Bahan anoda grafit memiliki kapasitas ireversibel dalam siklus pengisian-pengosongan awal. Selama proses pengisian pertama baterai ion litium, permukaan bahan anoda disisipkan dengan ion litium dan molekul pelarut dalam elektrolit disisipkan bersama, dan permukaan bahan anoda terurai untuk membentuk SEI. Film pasivasi. Hanya setelah permukaan elektroda negatif sepenuhnya ditutupi oleh film SEI, molekul pelarut tidak dapat disisipkan, dan reaksi dihentikan. Pembentukan film SEI menghabiskan sebagian ion litium, dan bagian ion litium ini tidak dapat diekstraksi dari permukaan elektroda negatif selama proses pelepasan, sehingga menyebabkan hilangnya kapasitas ireversibel, sehingga mengurangi kapasitas spesifik pelepasan pertama.

07 Efisiensi Coulomb Pertama

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

Karena lapisan SEI sebagian besar terbentuk pada 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 pembentukan lapisan SEI.

Secara umum dipercaya bahwa pembentukan lapisan SEI yang stabil bermanfaat bagi pengisian dan pengosongan baterai, sedangkan lapisan SEI yang tidak stabil tidak baik bagi reaksi yang akan terus menerus menghabiskan elektrolit, menebalkan ketebalan lapisan SEI, dan meningkatkan resistansi internal.

08 Kinerja siklus

Kinerja siklus baterai mengacu pada jumlah pengisian dan pengosongan yang dialami baterai di bawah rezim pengisian dan pengosongan tertentu saat kapasitas baterai turun ke nilai tertentu. Dalam hal kinerja siklus, film SEI akan menghambat difusi ion litium sampai batas tertentu. Saat jumlah siklus meningkat, film SEI akan terus jatuh, terkelupas, dan mengendap di permukaan elektroda negatif, yang mengakibatkan peningkatan bertahap dalam resistansi internal elektroda negatif, yang menyebabkan akumulasi panas dan kehilangan kapasitas.

09 Ekspansi

Ada korelasi positif antara ekspansi dan siklus hidup. Setelah elektroda negatif mengembang, pertama, inti lilitan akan berubah bentuk, partikel elektroda negatif akan membentuk retakan mikro, film SEI akan rusak dan terorganisasi ulang, elektrolit akan dikonsumsi, dan kinerja siklus akan memburuk; kedua, diafragma akan terjepit. Tekanan, terutama ekstrusi diafragma di tepi siku-siku telinga kutub, sangat serius, dan mudah menyebabkan hubungan arus pendek mikro atau presipitasi litium logam mikro dengan kemajuan siklus pengisian-pengosongan.

Mengenai ekspansi itu sendiri, ion litium akan tertanam dalam jarak antarlapis grafit selama proses interkalasi grafit, yang mengakibatkan ekspansi jarak antarlapis dan peningkatan volume. Bagian ekspansi ini tidak dapat diubah kembali. Jumlah ekspansi terkait 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 mengakibatkan ekspansi volume baterai yang lebih besar.

10Nilai kinerja

Difusi ion litium dalam material anoda grafit memiliki arah yang kuat, yaitu hanya dapat disisipkan tegak lurus ke permukaan 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 film SEI) dan konduktivitas elektroda juga memengaruhi kinerja laju.

Sama seperti siklus hidup dan ekspansi, elektroda negatif isotropik memiliki banyak saluran pengangkutan ion litium, yang memecahkan masalah lebih sedikitnya pintu masuk dan laju difusi rendah dalam struktur anisotropik. Sebagian besar material menggunakan teknologi seperti granulasi dan pelapisan untuk meningkatkan kinerja lajunya.

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

Nama bahan baku

Kehalusan produk (mesh/μm)

kapasitas (t/h)