石墨负极的压实密度是影响锂离子电池轮回功能和倍率放电功能的重要成分之一。随入手机、电脑等电子产物对锂电池能量密度的请求越来越高，须要对正负极材料举办改性以提升其使历时候。方今重要有两种方法来提升其能量密度，一是硅碳复合材料；二是提升负极材料的压实密度。

锂离子电池是由正极活物资、负极活物资、隔阂、电解液、电池壳等关键材料及零部件构成的，在新电池的开采以前，须要对电池举办安排。电池安排也便是凭借摆设哄骗请求，为摆设安排出契合前提的电池。在此历程中，不只要思量处事电压、电流、处事处境等，还要思量电池的体积、处事时候、电池功能等。

影响电池功能和容量的成分有多个，譬喻活物资、电解液、隔阂、电池的布局、极片临盆工艺等等。本日跟众人分享的是负极极片的压实密度对电池功能的影响。由于石墨负极材料具备可逆容量高（理论比容量高达mAh/g）、电压平台低且平、价值便宜以及平安功能好等上风，方今曾经在商品化锂离子电池中获得了普遍的运用。

石墨负极的压实密度是影响锂离子电池轮回功能和倍率放电功能的重要成分之一。随入手机、电脑等电子产物对锂电池能量密度的请求越来越高，须要对正负极材料举办改性以提升其使历时候。方今重要有两种方法来提升其能量密度，一是硅碳复合材料；二是提升负极材料的压实密度。

但由于硅负极的电化学功能尚不是特别完美，况且搀杂硅简单引发石墨负极产生膨胀并低沉电池的轮回功能。是以，提升石墨负极的压实密度是一项真实可行的手艺线路，但负极压实密渡过大和太小都不利于电池归纳功能表现，惟有压实密度适中时电池归纳功能才略表现最好。方今，产业上石墨负极罕用的压实密度为1.3～1.7g/cm3。

哄骗钴酸锂做为正极材料，负极做为负极材料，在维持正极材料一致的情形下离别探索负极压实密度（1.6g/cc、1.7g/cc、1.8g/cc）对电池的影响。

一、极片状貌及电池内阻

图1是不同负极极片压实密度的SEM图，由图也许看出，石墨负极是由许多不同尺寸的石墨颗粒所构成的，颗粒之间存在有巨细不同的空隙。跟着压实密度的增多，石墨颗粒的陈设变得越来越精细，颗粒之间的空隙也变得越来越小。

当负极压实密度不同时，其吸取电解液的速率和电池内阻也不同。由表1也许看出，负极压实密度越大，电池内阻越大越阻挡易吸取电解液，这个很好知道：石墨空隙削减阻止了电解液的浸湿，致使电池内阻增多。

二、压实密度对电池轮回功能的影响

对不同压实密度的电池举办轮回功能测试，轮回测试前提为以0.7C恒流充电至4.35V，再在4.35V的恒压下连续充电至充电电流小于40mA时为止。当电池布满电后，再以0.5C放电至3.0V。

石墨负极材料的压实密度越低，电池的初始放电容量越高。石墨负极其压实密度1.7g/cm3时，电池的放电功能最优。这是由于压实密渡过大，粒子间间隔减小，来往更精细，电子导电性加强，但离子挪动通道减小或淤塞，不利于大批离子的迅速挪动，使电极在放电历程中极化增多，放电容量削减；压实密渡太小，粒子间间隔增大，离子通道加多，电解液吸液量加多，有益于离子迅速挪动，但因粒子间间隔过大使粒子直来往概率和来往面积减小，不利于电子导电，使放电极化增大，放电容量低沉。

三、压实密度对电池倍率功能的影响

电池在举办倍率充电时，离别采取0.2C/1C/3C的电流举办充电，而后均以0.5C电流举办放电。电池在举办倍率放电时，均采取0.7C电流举办充电，而后离别以0.5/1/3C的电流举办放电。

经过倍率充电弧线也许发掘，当负极压实密度一守时，充电电流越大，充电恒压段进献的容量越多。而在类似充电倍率下，跟着负极压实密度的增多，充电恒流段进献的容量越少如表2所示。

由于充电时恒流段占总容量的百分比越高，电池的快充功能越好，于是负极压实密度低有益于电池的迅速充电。这个成绩也说明负极压实密度是影响锂离子电池功能的一个重要成分。表3是不同压实密度电池容量维持率的数据。

跟着负极压实密度的增多，电池的容量维持率浮现出先增多后低沉的趋向。这是由于压实密度不同，负极材料具备不同的孔隙度。压实密度越大，石墨颗粒之间的来往越精细，颗粒之间的空隙也越小，极片的浸湿功能会变得越来越差，从而形成锂离子在个中的嵌入/脱出行动产生痛苦，使电池的极化增多。不过，即使负极压实密渡太低，尽管也许使极片的浸湿功能有所提升，但会形成石墨颗粒之间及石墨颗粒与集流体之间的来往功能变差，从而致使负极的电子导电功能低沉，乃至会形成石墨颗粒在电池轮回历程中产生零落。

归纳

经过3种不同压实密度的石墨负极的电化学功能探索，也许发掘石墨负极的压实密度是影响锂离子电池轮回和倍率放电功能的一个重要成分。跟着压实密度的增大，负极极片的吸液时候逐步增大，电池的内阻也在陆续地增大。当负极压实密度为1.7g/cm3时，锂离子电池的轮回功能和倍率放电功能均为最好。在电池负极极片安排时也许凭借正极活物资品种及安排容量举办适度的改变以知足整个的须要。

原因：锂电派

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