วัสดุแอโนดกราไฟต์มีตัวบ่งชี้ทางเทคนิคมากมาย ซึ่งยากที่จะนำมาพิจารณา ส่วนใหญ่ประกอบด้วยพื้นที่ผิวจำเพาะ การกระจายขนาดอนุภาค ความหนาแน่นของแทป ความหนาแน่นของการอัด ความหนาแน่นจริง ความจุจำเพาะของการชาร์จและการคายประจุครั้งแรก ประสิทธิภาพครั้งแรก ฯลฯ นอกจากนี้ยังมีตัวบ่งชี้ทางเคมีไฟฟ้า เช่น ประสิทธิภาพรอบการทำงาน ประสิทธิภาพอัตรา การบวมตัว และอื่นๆ แล้วตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของวัสดุแอโนดกราไฟต์มีอะไรบ้าง? เนื้อหาต่อไปนี้ได้รับการแนะนำโดย HCMilling (Guilin Hongcheng) ผู้ผลิตวัสดุขั้วบวก เครื่องบด.

01 พื้นที่ผิวจำเพาะ

หมายถึงพื้นที่ผิวของวัตถุต่อหนึ่งหน่วยมวล ยิ่งอนุภาคมีขนาดเล็ก พื้นที่ผิวจำเพาะก็จะมากขึ้น

อิเล็กโทรดลบที่มีอนุภาคขนาดเล็กและพื้นที่ผิวจำเพาะสูงจะมีช่องทางและทางเดินลิเธียมไอออนที่สั้นกว่าและประสิทธิภาพการเคลื่อนตัวของอนุภาคดีกว่า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพื้นที่สัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์มีขนาดใหญ่ พื้นที่สำหรับการสร้างฟิล์ม SEI จึงมีขนาดใหญ่เช่นกัน และประสิทธิภาพเริ่มต้นจะลดลง ในทางกลับกัน อนุภาคขนาดใหญ่มีข้อได้เปรียบในเรื่องความหนาแน่นของการอัดตัวที่สูงกว่า

พื้นที่ผิวจำเพาะของวัสดุขั้วบวกกราไฟต์ควรน้อยกว่า 5m2/g

02 การกระจายขนาดอนุภาค

อิทธิพลของขนาดอนุภาคของวัสดุขั้วบวกกราไฟต์ต่อประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าก็คือ ขนาดอนุภาคของวัสดุขั้วบวกจะส่งผลโดยตรงต่อความหนาแน่นของแทปของวัสดุและพื้นที่ผิวจำเพาะของวัสดุ

ขนาดของความหนาแน่นของแทปจะส่งผลโดยตรงต่อความหนาแน่นของพลังงานเชิงปริมาตรของวัสดุ และการกระจายขนาดอนุภาคของวัสดุที่เหมาะสมเท่านั้นที่จะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุได้สูงสุด

03 ความหนาแน่นของการแตะ

ความหนาแน่นของแท็ปคือมวลต่อหน่วยปริมาตรที่วัดจากการสั่นสะเทือนที่ทำให้ผงมีลักษณะอัดแน่น เป็นตัวบ่งชี้สำคัญในการวัดปริมาณสารออกฤทธิ์ ปริมาตรของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีจำกัด หากความหนาแน่นของแท็ปสูง ปริมาณสารออกฤทธิ์ต่อหน่วยปริมาตรจะมีมวลมาก และความจุของปริมาตรก็จะสูง

04 ความหนาแน่นของการอัดแน่น

ความหนาแน่นของการอัดแน่นนั้นส่วนใหญ่สำหรับชิ้นขั้ว ซึ่งหมายถึงความหนาแน่นหลังจากการรีดหลังจากวัสดุแอคทีฟอิเล็กโทรดเชิงลบและสารยึดเกาะถูกทำเป็นชิ้นขั้ว ความหนาแน่นของการอัดแน่น = ความหนาแน่นพื้นที่ / (ความหนาของชิ้นขั้วหลังจากการรีดลบด้วยความหนาของแผ่นทองแดง)

ความหนาแน่นของการอัดแน่นมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความจุเฉพาะของแผ่น ประสิทธิภาพ ความต้านทานภายใน และประสิทธิภาพการทำงานของรอบแบตเตอรี่

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความหนาแน่นของการอัดตัว ได้แก่ ขนาดของอนุภาค การกระจายตัว และสัณฐานวิทยา ล้วนส่งผลกระทบ

05 ความหนาแน่นที่แท้จริง

น้ำหนักของสสารแข็งต่อหน่วยปริมาตรของวัสดุในสถานะที่มีความหนาแน่นแน่นอน (ไม่รวมช่องว่างภายใน)

เนื่องจากความหนาแน่นที่แท้จริงวัดในสภาวะอัดแน่น จึงจะสูงกว่าความหนาแน่นที่ถูกแตะ โดยทั่วไป ความหนาแน่นที่แท้จริง > ความหนาแน่นที่ถูกอัดแน่น > ความหนาแน่นที่ถูกแตะ

06 ความจุเฉพาะของการชาร์จและการคายประจุครั้งแรก

วัสดุแอโนดกราไฟต์มีความสามารถในการกลับคืนไม่ได้ในรอบการชาร์จ-คายประจุครั้งแรก ในระหว่างกระบวนการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนครั้งแรก พื้นผิวของวัสดุแอโนดจะถูกแทรกด้วยลิเธียมไอออน และโมเลกุลตัวทำละลายในอิเล็กโทรไลต์จะถูกแทรกเข้าไปพร้อมกัน และพื้นผิวของวัสดุแอโนดจะสลายตัวกลายเป็นฟิล์ม SEI โมเลกุลตัวทำละลายจะไม่สามารถแทรกคืนได้หลังจากที่พื้นผิวอิเล็กโทรดลบถูกปกคลุมด้วยฟิล์ม SEI อย่างสมบูรณ์ ปฏิกิริยาจึงหยุดลง การสร้างฟิล์ม SEI จะใช้ลิเธียมไอออนบางส่วน และลิเธียมไอออนส่วนนี้ไม่สามารถถูกดึงออกจากพื้นผิวของอิเล็กโทรดลบในระหว่างกระบวนการคายประจุ ทำให้เกิดการสูญเสียความสามารถในการกลับคืนไม่ได้ ส่งผลให้ความสามารถในการกลับคืนของการคายประจุครั้งแรกลดลง

07 ประสิทธิภาพคูลอมบ์แรก

ตัวบ่งชี้สำคัญสำหรับการประเมินประสิทธิภาพของวัสดุแอโนดคือประสิทธิภาพการชาร์จ-คายประจุครั้งแรก หรือที่เรียกว่าประสิทธิภาพคูลอมบ์ครั้งแรก เป็นครั้งแรกที่ประสิทธิภาพคูลอมบ์เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของวัสดุอิเล็กโทรดโดยตรง

เนื่องจากฟิล์ม SEI ส่วนใหญ่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุอิเล็กโทรด พื้นที่ผิวจำเพาะของวัสดุอิเล็กโทรดจึงส่งผลโดยตรงต่อพื้นที่การก่อตัวของฟิล์ม SEI ยิ่งพื้นที่ผิวจำเพาะมีขนาดใหญ่ พื้นที่สัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ก็จะยิ่งมากขึ้น และพื้นที่สำหรับการสร้างฟิล์ม SEI ก็จะยิ่งมากขึ้นเช่นกัน

โดยทั่วไปเชื่อกันว่าการสร้างฟิล์ม SEI ที่เสถียรนั้นมีประโยชน์ต่อการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ ส่วนฟิล์ม SEI ที่ไม่เสถียรนั้นไม่เป็นผลดีต่อปฏิกิริยา ซึ่งจะกินอิเล็กโทรไลต์อย่างต่อเนื่อง ทำให้ฟิล์ม SEI หนาขึ้น และเพิ่มความต้านทานภายใน

ประสิทธิภาพรอบปี 08

ประสิทธิภาพรอบการชาร์จของแบตเตอรี่หมายถึงจำนวนรอบการชาร์จและการคายประจุที่แบตเตอรี่ได้รับภายใต้ระบบการชาร์จและการคายประจุที่กำหนด เมื่อความจุของแบตเตอรี่ลดลงถึงค่าที่กำหนด ในแง่ของประสิทธิภาพรอบการชาร์จ ฟิล์ม SEI จะขัดขวางการแพร่กระจายของลิเธียมไอออนในระดับหนึ่ง เมื่อจำนวนรอบการชาร์จเพิ่มขึ้น ฟิล์ม SEI จะหลุดลอกและเกาะติดบนพื้นผิวของขั้วลบอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ความต้านทานภายในของขั้วลบค่อยๆ เพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดการสะสมความร้อนและการสูญเสียความจุ

09 การขยายตัว

มีความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างการขยายตัวและอายุการใช้งานของวงจร หลังจากอิเล็กโทรดลบขยายตัว แกนกลางของขดลวดจะเสียรูป อนุภาคอิเล็กโทรดลบจะเกิดรอยแตกขนาดเล็ก ฟิล์ม SEI จะแตกและจัดตัวใหม่ อิเล็กโทรไลต์จะถูกใช้ไป และประสิทธิภาพของวงจรจะลดลง ประการที่สอง ไดอะแฟรมจะถูกบีบ ความดัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการอัดตัวของไดอะแฟรมที่ขอบมุมฉากของหูขั้วนั้นรุนแรงมาก และอาจทำให้เกิดการลัดวงจรขนาดเล็กหรือการตกตะกอนของลิเธียมโลหะขนาดเล็กได้ง่ายเมื่อวงจรการชาร์จ-คายประจุดำเนินไป

ในส่วนของการขยายตัวนั้น ลิเธียมไอออนจะถูกฝังอยู่ในระยะห่างระหว่างชั้นกราไฟต์ในระหว่างกระบวนการแทรกซึมของกราไฟต์ ส่งผลให้ระยะห่างระหว่างชั้นกราไฟต์ขยายตัวและปริมาตรเพิ่มขึ้น การขยายตัวนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ ปริมาณการขยายตัวสัมพันธ์กับองศาการวางตัวของขั้วลบ ซึ่งก็คือองศาการวางตัว = I004/I110 ซึ่งสามารถคำนวณได้จากข้อมูล XRD วัสดุกราไฟต์แบบแอนไอโซทรอปิกมีแนวโน้มที่จะเกิดการขยายตัวแบบแลตทิซในทิศทางเดียวกัน (ทิศทางแกน C ของผลึกกราไฟต์) ในระหว่างกระบวนการแทรกซึมของลิเธียม ซึ่งจะส่งผลให้ปริมาตรของแบตเตอรี่ขยายตัวมากขึ้น

10อัตราประสิทธิภาพ

การกระจายตัวของลิเธียมไอออนในวัสดุแอโนดกราไฟต์มีทิศทางที่ชัดเจน กล่าวคือ สามารถแทรกตัวได้เฉพาะในแนวตั้งฉากกับปลายด้านแกน C ของผลึกกราไฟต์เท่านั้น วัสดุแอโนดที่มีอนุภาคขนาดเล็กและพื้นที่ผิวจำเพาะสูงจะมีประสิทธิภาพการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ดีกว่า นอกจากนี้ ความต้านทานพื้นผิวของอิเล็กโทรด (เนื่องจากฟิล์ม SEI) และค่าการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรดยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการจ่ายกระแสไฟฟ้าอีกด้วย

เช่นเดียวกับอายุการใช้งานและการขยายตัวของวงจร อิเล็กโทรดลบแบบไอโซทรอปิกมีช่องลำเลียงลิเธียมไอออนจำนวนมาก ซึ่งช่วยแก้ปัญหาเรื่องจำนวนทางเข้าที่น้อยลงและอัตราการแพร่กระจายที่ต่ำในโครงสร้างแบบแอนไอโซทรอปิก วัสดุส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยี เช่น การอัดเม็ดและการเคลือบ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการจ่ายไฟฟ้า

HCMilling (Guilin Hongcheng) เป็นผู้ผลิตเครื่องบดวัสดุขั้วบวกซีรีส์ HLMXวัสดุขั้วบวก สุดยอด-เครื่องบดแนวตั้งละเอียด, เอชซีเอชวัสดุขั้วบวก โรงสีละเอียดพิเศษและเครื่องบดกราไฟต์อื่นๆ ที่เราผลิตขึ้น ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตวัสดุขั้วบวกกราไฟต์ หากคุณมีความต้องการที่เกี่ยวข้อง โปรดติดต่อเราเพื่อขอทราบรายละเอียดเกี่ยวกับอุปกรณ์และแจ้งข้อมูลต่อไปนี้:

ชื่อวัตถุดิบ

ความละเอียดของผลิตภัณฑ์ (ตาข่าย/μm)

ความจุ (ตัน/ชม.)