Grafiet negatieve elektrode is een veelvoorkomend negatief elektrodemateriaal in de elektrochemie. Onderzoek naar lithium-ionbatterijen is een belangrijk aandachtspunt. Grafiet anodemateriaal heeft een lage laad- en ontlaadspanning. Het is veilig en goedkoop. Het is dus de belangrijkste negatieve elektrode in commerciële lithium-ionbatterijen. De slechte oplosmiddelcompatibiliteit en de hoge stroomprestaties beperken echter het gebruik. Het samenvoegen van oplosmiddelmoleculen tijdens de eerste lading en ontlading kan ervoor zorgen dat grafietlagen afbladderen. Dit verkort de levensduur van de elektrode aanzienlijk en is een groot knelpunt voor industrieel gebruik. De belangrijkste manier om dit probleem op te lossen, is door het oppervlak te modificeren. Oppervlaktemodificatie kan de capaciteit, efficiëntie en cyclusprestaties van de elektrode verbeteren.
Momenteel omvat de oppervlaktemodificatie van de negatieve grafietelektrode voornamelijk: mechanisch kogelmalen, oppervlakteoxidatie en halogenering, oppervlaktebehandeling bekleding en elementendoping.
Mechanische kogelmolen
Mechanische kogelmolen is een methode die de structuur en morfologie van het oppervlak van de negatieve grafietelektrode fysiek verandert. Door het vergroten van het oppervlak en het contactoppervlak om de efficiëntie van de opslag en afgifte van lithiumion te verbeteren.
Verminder de deeltjesgrootte:
Mechanisch kogelmalen kan de deeltjesgrootte van grafietdeeltjes. Kleinere deeltjesgrootte is bevorderlijk voor de snelle diffusie van lithiumionen en verbetert de snelheidsprestaties van de batterij.
Verwante apparatuur
Nieuwe fase introduceren
Tijdens het kogelmaalproces kunnen grafietdeeltjes faseveranderingen ondergaan door mechanische krachten. De nieuwe fasen kunnen meer lithiumopslagplaatsen bieden en de lithiumopslagcapaciteit van grafiet verbeteren.
Porositeit vergroten
Kogelmalen kan een groot aantal microporiën en defecten op het oppervlak van grafietdeeltjes genereren. Deze poriestructuren kunnen dienen als snelle kanalen voor lithiumionen, om de diffusiesnelheid van lithiumionen en de laad- en ontlaadefficiëntie van de batterij te verbeteren.
Oppervlakteoxidatie en halogenering
Oxidatie en halogenering kunnen de chemisch Eigenschappen van grafiet-anodematerialen op het grensvlak.
Oppervlakte oxidatie
Oppervlakteoxidatie omvat gewoonlijk oxidatie in de gasfase en oxidatie in de vloeistoffase.
Gasfase-oxidatie betekent reactie van grafiet met oxidant, zoals lucht en CO2, op de gas-vaste grensvlak. Deze reactie kan de actieve punten op het grafietoppervlak verminderen en het verlies van de initiële onomkeerbare capaciteit verminderen. Tegelijkertijd worden er meer microporiën en nanoporiën gegenereerd om de opslagruimte voor lithiumionen te vergroten, het is gunstig om de omkeerbare capaciteit te verbeteren en vervolgens de prestaties van de negatieve grafietelektrode te verbeteren.
Oxidatie in de vloeibare fase verwijst naar de reactie van grafiet met oplossingen van sterke chemische oxidatiemiddelen, zoals HNO3, H2SO4 en H2O2. Deze reactie kan de elektrochemische eigenschappen van de negatieve elektrode van grafiet verbeteren.
Oppervlaktehalogeenvorming
Door halogenering wordt een CF-structuur gevormd op het oppervlak van natuurlijk grafiet, het kan de structurele stabiliteit van grafiet verbeteren en voorkomen dat de grafietvlokken eraf vallen tijdens de cyclus. Tegelijkertijd kan halogenering ook de interne weerstand verminderen, de capaciteit verhogen en de laad- en ontlaadprestaties verbeteren.
Oppervlaktecoating
Koolstofmateriaal coating
Door amorfe koolstof op de buitenste laag grafiet te coaten, kan een C/C-composietmateriaal met een “kern-schil”-structuur worden gemaakt. Dit kan het directe contact tussen oplosmiddel en grafiet vermijden en voorkomen dat de grafietlaag loslaat als gevolg van de co-inbedding van oplosmiddelmoleculen.
Coating van metaal en zijn oxide
Het coaten van metaal en zijn oxide wordt hoofdzakelijk bereikt door het aanbrengen van een laag metaal of metaaloxide op het grafietoppervlak.
Apparatuur voor poedermodificatie
Elementen doping
Elementdoping verwijst naar de gerichte toevoeging of lading van bepaalde metalen of niet-metalen in grafietmaterialen. Deze methode kan het invoeg-/extractievermogen van lithium verbeteren door de microstructuur van het materiaal te veranderen en vervolgens de lithiumopslagcapaciteit en cyclusstabiliteit van grafiet te verbeteren.
Oppervlaktemodificatietechnologie verbetert de efficiëntie van het opslaan en vrijgeven van lithiumionen en de cyclusprestaties van negatieve grafietelektroden, waardoor de opslagcapaciteit wordt verbeterd. Qingdao Epic Poeder machines Co., Ltd. is een professionele fabrikant van poederapparatuur. De producten omvatten: straalmolens, kogel molen, luchtclassificatoren en -modificatoren. Oppervlaktecoatingapparatuur van Qingdao Epic omvat: pin-mill modificator, turbo-mill modificator, three-roller modificator en multi-rotor-mill modificator.
Als u gerelateerde behoeften of vragen heeft, neem dan contact op met Qingdao-epos direct.