石墨

二次颗粒石墨负极性能及其对锂离子电池的影

发布时间:2022/7/30 18:26:37   
负极材料是锂离子电池的关键构成部份,对锂离子电池功能有注意要影响。协商发觉,负极材料的造粒方法对其功能有较大影响。协商人员以煤系针状焦为质料,经破裂、石墨化赢得一次颗粒负极材料,对石墨化机理及储锂机制施行协商,成绩声明,一次颗粒负极材料的初度库伦效率为84%。固然以针状焦为质料的一次颗粒负极材料具备较高的容量,但由于针状焦特有的流线型纤维布局使其在各个方位上的取向度不同,单采纳针状焦制备的一次颗粒负极材料在电化学功能方面仍存在必然弊病,简单造成电池膨胀,且倍率功能普遍,初度库伦效率较低,在产业临盆中会致使洪量损耗正极材料,进而增进成本。今朝,负极材料制备工艺渐渐鼎新,以改革负极材料的加工功能、初度库伦效率及倍率功能。人工石墨(图片来历:贝特瑞网站)二次造粒有益于升高负极材料功能。二次造粒工艺是将骨料毁坏赢得小颗粒基材后,运用沥青做为黏结剂,依据目的粒径的巨细,在反响釜内施行二次造粒,经事后续石墨化等工艺,赢得制品二次造粒负极材料。对单颗粒负极施行二次造粒工艺,能够充实Li+在晶格内嵌脱的通道数目,进一步晋升负极材料的倍率功能及低温功能。小颗粒比表面积大,锂离子迁徙通道多、门路短、倍率功能好,大颗粒压实密度高,容量大。二次颗粒负极材料能够分身大颗粒和小颗粒的益处,成为容量高、倍率功能好的负极材料。其余,操纵造粒工艺造成的二次颗粒负极材料可增进负极材料的各向同性,改革电池的初度库伦效率和倍率功能。

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不同黏结剂量下二次颗粒人工石墨负极材料功能解析

协商者以煤系针状焦生焦为质料、克己高功能煤沥青为黏结剂,对针状焦生焦施行造粒加工解决,制备具备高能量密度和倍率功能的二次颗粒人工石墨负极材料。采纳不同的解析办法,对黏结剂沥青增加量别离为5%(品质分数,下同),8%和12%时二次颗粒人工石墨负极材料的理化目标和电化学功能施行解析。当黏结剂沥青增加量为8%时,造粒工艺功效最为抱负,质料单颗粒在黏结剂沥青的效用下荟萃而成的二次颗粒量至多,相较于其余黏结剂沥青量下制备的人工石墨负极材料,该前提下制备的人工石墨负极材料的粒度和振实密度有显然的升高。在电化学测试方面,8%CP-AG在0.1C电流密度下的初度充电比容量和初度库伦效率别离为.7mAh/g和95.6%,均高于5%CP-AG和12%CP-AG的初度充电比容量和初度库伦效率;在倍率功能测试中,8%CP-AG在1C和2C电流密度下也露出出较高的倍率充放电技能。将煤沥青转折成针状焦和黏结剂沥青,制备成二次颗粒人工石墨负极材料,保存了一次颗粒负极材料高容量的上风,同时补救了一次颗粒在倍率功能方面的不够,还能够完结煤沥青的高附加值操纵。

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单颗粒人工石墨负极材料与二次颗粒人工石墨负极材料对电池功能的影响

为优化功率型锂离子电池的功能,协商人员以LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM)/石墨编制方形电池为目的,比较两种不同功率型负极材料(单颗粒人工石墨和二次颗粒人工石墨)的理化差别,解析两种负极材料对电池电化学功能的影响。单颗粒人工石墨(a)和二次颗粒人工石墨(b)SEM图协商人员别离从理化目标、电化学阻抗、直流内阻、不同温度恒功率充放电、低温脉冲放电、倍率功能、轮回功能、高温储备功能等方面临负极材料及组装的电池施行解析。解析觉得,二次颗粒人工石墨负极材料的粒径散布更窄,晋升了动力学功能,并具备更低的阻抗个性,在室温前提下,制备的电池的充放电直流内阻比单颗粒人工石墨负极材料制备的别离低沉16.58%和13.96%。二次颗粒人工石墨负极材料大电流充放电功能及低温功能更好,在恒功率充放电、低温脉冲放电及倍率功能测试中体现更突出;常温下以3.00C在2.8V-4.2V轮回次,容量维持率为86.7%,较单颗粒人工石墨负极升高1.5%。二次颗粒人工石墨负极材料由于比表面积增大,高温储备功能略有降落,满电储备30d后,残剩容量及复原容量别离比单颗粒人工石墨负极低1.4%和1.5%。

小结

关于负极材料而言,其粒度、状貌、比表面积、石墨化度、振实密度等城市影响锂离子电池功能。不同的造粒方法会对负极材料及锂离子电池功能造成必然影响,经历比较解析,相关于单颗粒负极材料,经历二次造粒工艺制备的二次颗粒负极材料在功能上愈加优胜,同时也阐述无误评估材料的个性并正当选材,关于锂离子电池功能优化也特别紧要。

参考来历:

1、郭明聪等.二次颗粒人工石墨负极材料的制备及储锂功能

2、王纪威等.二次造粒石墨对锂离子电池功能的影响

3、孙世敏等.小粒径石墨颗粒对锂离子电池功能影响协商

4、刘海丰等.人工石墨用于锂离子电池负极材料的功能解析评估

(华夏粉体网编纂整治/文正)

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先进负极材料技艺与资产顶峰论坛

做为锂离子电池关键材料之一,负极材料对锂离子电池的最后功能起着相当紧要的效用。高能量密度、高功率密度动力锂离子电池的功能优化须要依靠于负极材料的技艺革新冲破,因而高功能负极材料成为今朝锂离子电池的协商热门之一。石墨负极因其自己的上风长久主宰着负极材料墟市,但跟着一切墟市对高能量密度和长轮回不变性的负极材料须要的晋升,硅基负极、金属氧化物和硫化物负极、金属锂负极等多种新式负极材料的研发正热火朝天地施行,并露出出精良的运用前程。针对各样负极材料的资产化技艺与国表里墟市状态,华夏粉体网举行先进负极材料技艺与资产顶峰论坛,旨在为负极材料资产链上中下游企业搭建深度调换的平台,开展产、学、研协做,助推负极材料行业连续健壮进展。会务组:关连人:解司理关连方法:(同

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