Terdapat banyak indikator teknis material anoda grafit, dan sulit untuk diperhitungkan, terutama meliputi luas permukaan spesifik, distribusi ukuran partikel, kerapatan tap, kerapatan pemadatan, kerapatan sejati, kapasitas spesifik pengisian dan pengosongan pertama, efisiensi pertama, dan sebagainya. Selain itu, terdapat indikator elektrokimia seperti kinerja siklus, kinerja laju, pengembangan, dan sebagainya. Lalu, apa saja indikator kinerja material anoda grafit? Konten berikut ini diperkenalkan kepada Anda oleh HCMilling (Guilin Hongcheng), produsenbahan anoda pabrik penggilingan.

01 luas permukaan spesifik

Mengacu pada luas permukaan suatu benda 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, sehingga kinerja lajunya lebih baik. Namun, karena area kontak yang besar dengan elektrolit, area untuk pembentukan film SEI juga besar, sehingga efisiensi awal juga akan lebih rendah. Di sisi lain, partikel yang lebih besar memiliki keunggulan berupa kepadatan pemadatan yang lebih tinggi.

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 melalui getaran yang membuat serbuk tampak dalam bentuk kemasan yang relatif padat. Ini merupakan indikator penting untuk mengukur bahan aktif. Volume baterai litium-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 kerapatan pemadatan: ukuran partikel, distribusi dan morfologi semuanya memiliki pengaruh.

05 Kepadatan Sejati

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

Karena massa jenis sebenarnya diukur dalam keadaan padat, massa jenisnya akan lebih tinggi daripada massa jenis hasil sadap. Umumnya, massa jenis sebenarnya > massa jenis hasil sadap > massa jenis hasil sadap.

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 disisipkan dengan ion litium dan molekul pelarut dalam elektrolit disisipkan bersama, sehingga permukaan material anoda terurai membentuk SEI. Film pasivasi. Hanya setelah permukaan elektroda negatif tertutup seluruhnya oleh film SEI, molekul pelarut tidak dapat disisipkan, dan reaksi dihentikan. Pembentukan film SEI mengonsumsi sebagian ion litium, dan bagian ion litium ini tidak dapat diekstraksi dari permukaan elektroda negatif selama proses pengosongan, sehingga menyebabkan kehilangan kapasitas ireversibel, sehingga 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 pada permukaan material elektroda, luas permukaan spesifik material elektroda secara langsung memengaruhi luas pembentukan lapisan SEI. Semakin besar luas permukaan spesifik, semakin besar pula area kontak dengan elektrolit dan semakin besar pula area pembentukan lapisan SEI.

Secara umum dipercaya bahwa pembentukan film SEI yang stabil bermanfaat untuk pengisian dan pengosongan baterai, dan film SEI yang tidak stabil tidak menguntungkan untuk reaksi, yang akan terus-menerus menghabiskan elektrolit, menebalkan ketebalan film SEI, dan meningkatkan resistansi internal.

08 Kinerja siklus

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

09 Ekspansi

Terdapat korelasi positif antara ekspansi dan umur siklus. Setelah elektroda negatif mengembang, pertama, inti lilitan akan terdeformasi, partikel elektroda negatif akan membentuk retakan mikro, film SEI akan rusak dan terorganisasi ulang, elektrolit akan terkuras, dan kinerja siklus akan menurun; kedua, diafragma akan tertekan. Tekanan, terutama tekanan diafragma pada tepi siku-siku telinga kutub, sangat serius, dan mudah menyebabkan korsleting mikro atau presipitasi litium logam mikro seiring dengan berlangsungnya 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. Proses ekspansi ini bersifat ireversibel. Besarnya ekspansi berkaitan dengan derajat orientasi elektroda negatif, yaitu derajat orientasi = I004/I110, yang dapat dihitung dari data XRD. Material grafit anisotropik cenderung mengalami ekspansi kisi dalam arah yang sama (arah sumbu C 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 hanya dapat disisipkan tegak lurus terhadap 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 (akibat film SEI) dan konduktivitas elektroda juga memengaruhi kinerja laju.

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

HCMilling (Guilin Hongcheng) adalah produsen pabrik penggilingan bahan anoda.Seri HLMXbahan anoda super-penggilingan vertikal halus, HCHbahan anoda penggilingan 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/h)