Bốn phương pháp chính để sửa đổi bề mặt điện cực âm than chì

Điện cực âm graphite là vật liệu điện cực âm phổ biến trong điện hóa học. Nghiên cứu pin lithium-ion là trọng tâm chính. Vật liệu anot graphite có điện áp sạc và xả thấp. Nó an toàn và rẻ. Vì vậy, nó là điện cực âm chính trong pin lithium-ion thương mại. Tuy nhiên, khả năng tương thích dung môi kém và hiệu suất dòng điện cao hạn chế việc sử dụng. Các phân tử dung môi nhúng đồng thời trong lần sạc và xả đầu tiên có thể khiến các lớp graphite bị bong ra. Điều này làm giảm đáng kể tuổi thọ của điện cực và là nút thắt cổ chai lớn đối với việc sử dụng trong công nghiệp. Cách chính để giải quyết vấn đề này là sửa đổi bề mặt của nó. Sửa đổi bề mặt có thể cải thiện dung lượng, hiệu suất và hiệu suất chu kỳ của điện cực.

Vật liệu anode than chì

Hiện nay, việc biến đổi bề mặt điện cực âm graphite chủ yếu bao gồm: nghiền bi cơ học, oxy hóa bề mặt và halogen hóa, bề mặt lớp phủ và pha tạp nguyên tố.

Máy nghiền bi cơ học

Nghiền bi cơ học là phương pháp làm thay đổi cấu trúc và hình thái bề mặt điện cực âm graphite về mặt vật lý. Bằng cách tăng diện tích bề mặt và diện tích tiếp xúc để cải thiện hiệu quả lưu trữ và giải phóng ion lithium.

Giảm kích thước hạt:

Nghiền bi cơ học có thể làm giảm đáng kể kích thước hạt của các hạt than chì. Kích thước hạt nhỏ hơn có lợi cho sự khuếch tán nhanh chóng của các ion lithium và cải thiện hiệu suất tốc độ của pin.

Thiết bị liên quan

Giới thiệu giai đoạn mới

Trong quá trình nghiền bi, các hạt than chì có thể trải qua các thay đổi pha do lực cơ học. Các pha mới có thể cung cấp nhiều vị trí lưu trữ lithium hơn và cải thiện khả năng lưu trữ lithium của than chì.

Tăng độ xốp

Nghiền bi có thể tạo ra một số lượng lớn các lỗ nhỏ và khuyết tật trên bề mặt của các hạt than chì. Các cấu trúc lỗ này có thể đóng vai trò là kênh nhanh cho các ion lithium, để cải thiện tốc độ khuếch tán của các ion lithium và hiệu quả sạc và xả của pin.

Quá trình oxy hóa bề mặt và halogen hóa

Quá trình oxy hóa và halogen hóa có thể cải thiện hóa chất tính chất của vật liệu anot than chì tại giao diện.

Sự oxy hóa bề mặt

Quá trình oxy hóa bề mặt thường bao gồm quá trình oxy hóa ở pha khí và quá trình oxy hóa ở pha lỏng.

Quá trình oxy hóa pha khí có nghĩa là phản ứng của than chì với chất oxy hóa, chẳng hạn như không khí và CO2, tại giao diện khí-rắn. Phản ứng này có thể làm giảm các điểm hoạt động trên bề mặt than chì và giảm sự mất mát dung lượng không thể đảo ngược ban đầu. Đồng thời, nhiều lỗ siêu nhỏ và lỗ nano được tạo ra để tăng không gian lưu trữ cho các ion lithium, có lợi cho việc cải thiện dung lượng đảo ngược, sau đó cải thiện hiệu suất của điện cực âm than chì.

Quá trình oxy hóa pha lỏng là phản ứng của than chì với các dung dịch có chất oxy hóa mạnh như HNO3, H2SO4 và H2O2, phản ứng này có thể cải thiện tính chất điện hóa của điện cực âm than chì.

Halogen hóa bề mặt

Thông qua xử lý halogen hóa, một cấu trúc CF được hình thành trên bề mặt than chì tự nhiên, có thể tăng cường tính ổn định về mặt cấu trúc của than chì và ngăn ngừa các mảnh than chì rơi ra trong chu kỳ. Đồng thời, xử lý halogen hóa cũng có thể làm giảm điện trở bên trong, tăng dung lượng và cải thiện hiệu suất sạc và xả.

Lớp phủ bề mặt

Lớp phủ vật liệu carbon

Bằng cách phủ cacbon vô định hình lên lớp than chì bên ngoài, có thể tạo ra vật liệu composite C/C có cấu trúc “lõi-vỏ”, điều này có thể tránh tiếp xúc trực tiếp giữa dung môi và than chì, đồng thời ngăn lớp than chì bị bong ra do sự nhúng đồng thời của các phân tử dung môi.

Lớp phủ kim loại và oxit của nó

Lớp phủ kim loại và oxit của nó chủ yếu đạt được bằng cách lắng đọng một lớp kim loại hoặc oxit kim loại trên bề mặt than chì.

Thiết bị liên quan đến sửa đổi bột

Doping nguyên tố

Pha tạp nguyên tố là việc bổ sung hoặc nạp một số kim loại hoặc phi kim loại nhất định vào vật liệu than chì, phương pháp này có thể cải thiện khả năng đưa/chiết xuất lithium bằng cách thay đổi cấu trúc vi mô của vật liệu, sau đó cải thiện khả năng lưu trữ lithium và độ ổn định chu kỳ của than chì.

Công nghệ biến đổi bề mặt cải thiện hiệu quả lưu trữ và giải phóng các ion lithium và hiệu suất chu kỳ của điện cực âm graphite, do đó cải thiện khả năng lưu trữ. Qingdao Epic Máy bột Công ty TNHH là nhà sản xuất thiết bị bột chuyên nghiệp. Các sản phẩm bao gồm: máy nghiền phản lực, máy nghiền bi, máy phân loại và máy biến tính khí. Thiết bị phủ bề mặt từ Qingdao Epic bao gồm: máy biến tính máy nghiền chốt, máy biến tính máy nghiền tuabin, máy biến tính ba trục và máy biến tính máy nghiền nhiều rôto.

Nếu bạn có bất kỳ nhu cầu hoặc câu hỏi liên quan, vui lòng liên hệ Sử thi Thanh Đảo trực tiếp.

Mục lục

LIÊN HỆ VỚI NHÓM CỦA CHÚNG TÔI

Hãy điền form bên dưới.
Các chuyên gia của chúng tôi sẽ liên hệ với bạn trong vòng 6 giờ để thảo luận về nhu cầu của bạn về máy móc và quy trình.

    Hãy chứng minh bạn là con người bằng cách chọn máy bay