Anodemateriaal is een kerncomponent van lithium-ionbatterijen. Het bepaalt de prestaties van lithium-ionbatterijen. Het beïnvloedt ook de initiële laad-ontlaadefficiëntie en de cyclusstabiliteit. Natuurlijke grafietanoden worden gemaakt van natuurlijk lamellengrafiet. Het proces omvat verpletteren, sferoïdiserend, classificeren, zuiverend en oppervlaktemodificatie. Ze zijn goedkoop, overvloedig, veilig en niet-giftig. Ze bieden ook een goede elektrische geleidbaarheid. Sferisch grafiet heeft onder andere de voordelen van een goede geleidbaarheid, hoge kristalliniteit, lage kosten, enz. Het heeft ook de kenmerken van een laag en vlak laad- en ontlaadpotentieel, een lange levensduur en is milieuvriendelijk. Het is geleidelijk een vervangend product geworden voor negatieve elektrodematerialen die worden gebruikt bij de productie van lithium-ionbatterijen. Inzicht in de belangrijkste factoren die de deeltjesmorfologie beïnvloeden tijdens bereiding van bolvormig grafiet is essentieel voor het optimaliseren van het voorbereidingsproces en het verkrijgen van hoogwaardig bolvormig grafiet.
Waarom sferisch grafiet gebruiken
Natuurlijk grafiet heeft een goede geleidbaarheid, een hoge kristalliniteit en een goede gelaagde structuur. Het is momenteel het meest gebruikte materiaal voor negatieve elektroden in lithium-ionbatterijen. Negatieve elektroden van grafiet worden over het algemeen gemaakt van natuurlijk lamellengrafiet, maar dit heeft de volgende nadelen:
- Vlokgrafietpoeder heeft een groot specifiek oppervlak, wat een grote invloed heeft op de initiële laad- en ontlaadefficiëntie van de negatieve elektrode.
- De gelaagde structuur van grafiet zorgt ervoor dat Li⁺ alleen via de rand kan binnendringen en naar binnen kan diffunderen.
Door de anisotropie van lamelgrafiet is de Li⁺-diffusie lang en ongelijkmatig, wat resulteert in een lagere capaciteit. - De kleine tussenlaagafstand van grafiet verhoogt de diffusieweerstand van Li⁺ en resulteert in slechte laadprestaties. Tijdens snelladen heeft Li⁺ de neiging zich af te zetten op het oppervlak, waardoor dendrieten ontstaan en veiligheidsrisico's ontstaan.
Om deze problemen aan te pakken, moet grafiet worden aangepast om de anodeprestaties te optimaliseren. Een belangrijke methode is sfericalisatie. Sferisch natuurlijk grafiet heeft een kleiner oppervlak en een hogere tapdichtheid. Dit leidt tot een hogere initiële Coulombische efficiëntie, een grotere reversibele capaciteit en een verbeterde cyclusstabiliteit.
Hoe krijg je bolvormig grafiet?
Bolvormig grafiet wordt doorgaans geproduceerd uit hoogwaardig, natuurlijk vlokgrafiet met een hoog koolstofgehalte. Geavanceerde verwerkingstechnieken modificeren het oppervlak om elliptisch, bolvormig grafiet met variërende fijnheid te creëren.
Sferisch grafiet wordt geproduceerd door natuurlijk grafietvlokken mechanisch te vermalen tot geschikte deeltjesgroottes met behulp van een honingraatmolen. Vervolgens rondt de luchtstroom uit de molen de randen af om elliptische of bijna-sferische vormen te vormen. Een classificator scheidt de sferische deeltjes van de fijne poeders die tijdens het afronden loskomen, wat resulteert in normaal verdeeld sferisch grafiet.
Naast natuurlijk vlokgrafiet hebben onderzoekers kunstmatig bolvormig grafiet ontwikkeld. Zo wordt snijafval van grafietelektroden – na een schone verwerking – gebruikt als grondstof. Een nieuwe natte-fase-druktechnologie bekledingDe granulatiemethode, gecombineerd met carbonisatie in een boxoven, maakt een goedkope, hoogwaardige en milieuvriendelijke productie mogelijk. Dit proces levert kunstmatige bolvormige grafietanodes op met een kern-schilstructuur.
Conclusie
Kortom, de bereiding van sferisch grafiet met de gewenste deeltjesmorfologie is een complex proces dat door meerdere factoren wordt beïnvloed. De eigenschappen van de grafietgrondstof, waaronder de kristalstructuur en zuiverheid, vormen de basis voor de uiteindelijke deeltjesvorm. De parameters van het bereidingsproces, zoals de maalmethode, tijd en intensiteit, de warmtebehandelingstemperatuur, de verwarmingssnelheid, de houdtijd en chemisch Behandeling met oxidatiemiddelen en oppervlakteactieve stoffen beïnvloeden allemaal de morfologie van de bolvormige grafietdeeltjes. Door deze sleutelfactoren zorgvuldig te beheersen, is het mogelijk het bereidingsproces te optimaliseren en hoogwaardig bolvormig grafiet te produceren met de gewenste deeltjesmorfologie voor diverse toepassingen, met name in het snel ontwikkelende veld van lithium-ionbatterijen.
Episch poeder
Epic Powder, meer dan 20 jaar werkervaring in de ultrafijne poederindustrie. We promoten actief de toekomstige ontwikkeling van ultrafijn poeder, met een focus op het breken, malen, classificeren en modificeren van ultrafijn poeder. Neem contact met ons op voor een gratis consult en oplossingen op maat! Ons deskundige team streeft ernaar hoogwaardige producten en diensten te leveren om de waarde van uw poederverwerking te maximaliseren. Epic Powder - uw vertrouwde expert in poederverwerking!