흑연 음극은 전기화학에서 일반적인 음극 재료입니다. 리튬 이온 배터리 연구가 핵심 초점입니다. 흑연 양극 재료는 충전 및 방전 전압이 낮습니다. 안전하고 저렴합니다. 따라서 상업용 리튬 이온 배터리의 주요 음극입니다. 그러나 용매 호환성이 낮고 전류 성능이 높아 사용이 제한됩니다. 첫 번째 충전 및 방전 중에 용매 분자를 공동 임베딩하면 흑연 층이 벗겨질 수 있습니다. 이는 전극의 서비스 수명을 크게 단축시키고 산업용으로의 주요 병목 현상입니다. 이 문제를 해결하는 주요 방법은 표면을 수정하는 것입니다. 표면 수정은 전극의 용량, 효율성 및 사이클 성능을 개선할 수 있습니다.
At present, the surface modification of graphite negative electrode is mainly includes: mechanical ball milling, surface oxidation and halogenation, surface coating and element doping.
기계식 볼 밀링
기계적 볼 밀링은 흑연 음극 표면의 구조와 형태를 물리적으로 변화시키는 방법입니다. 표면적과 접촉 면적을 증가시켜 리튬 이온의 저장 및 방출 효율을 개선합니다.
입자 크기를 줄이세요:
Mechanical ball milling can significantly reduce the particle size of graphite particles. Smaller particle size is conducive to the rapid diffusion of lithium ions and improves the rate performance of the battery.
관련 장비
새로운 단계를 소개합니다
볼 밀링 공정 동안 흑연 입자는 기계적 힘으로 인해 상 변화를 겪을 수 있습니다. 새로운 상은 더 많은 리튬 저장 장소를 제공하고 흑연의 리튬 저장 용량을 개선할 수 있습니다.
다공성 증가
볼 밀링은 흑연 입자 표면에 많은 수의 미세 기공과 결함을 생성할 수 있습니다. 이러한 기공 구조는 리튬 이온의 빠른 채널 역할을 하여 리튬 이온의 확산 속도와 배터리의 충전 및 방전 효율을 개선할 수 있습니다.
표면산화 및 할로겐화
Oxidation and halogenation can improve the chemical properties of graphite anode materials at the interface.
표면산화
표면 산화에는 일반적으로 기체상 산화와 액상 산화가 포함됩니다.
가스상 산화는 흑연과 산화제(예: 공기, CO2)가 기체-고체 계면에서 반응하는 것을 의미합니다. 이 반응은 흑연 표면의 활성점을 감소시키고 초기 비가역 용량 손실을 줄일 수 있습니다. 동시에 더 많은 미세 기공과 나노 기공이 생성되어 리튬 이온의 저장 공간이 늘어나 가역 용량을 개선하고 흑연 음극의 성능을 개선하는 데 도움이 됩니다.
액상 산화란 흑연과 HNO3, H2SO4, H2O2와 같은 강한 화학 산화제 용액의 반응을 말하며, 이 반응은 흑연 음극의 전기화학적 특성을 개선할 수 있습니다.
표면 할로겐화
할로겐화 처리를 통해 천연흑연 표면에 CF 구조가 형성되어 흑연의 구조적 안정성을 높이고 사이클 중에 흑연 플레이크가 떨어지는 것을 방지할 수 있습니다. 동시에 할로겐화 처리로 내부 저항을 줄이고 용량을 늘리고 충전 및 방전 성능을 향상시킬 수도 있습니다.
표면코팅
탄소소재 코팅
흑연의 외층에 비정질 탄소를 코팅하면 "코어-쉘" 구조의 C/C 복합 재료를 만들 수 있으며, 이를 통해 용매와 흑연의 직접 접촉을 피할 수 있고 용매 분자의 공동 매립으로 인해 흑연 층이 벗겨지는 것을 방지할 수 있습니다.
금속 및 그 산화물의 코팅
금속과 그 산화물의 코팅은 주로 흑연 표면에 금속이나 금속 산화물 층을 증착하여 이루어집니다.
분말개질 관련 장비
원소 도핑
원소 도핑은 흑연 재료에 특정 금속 또는 비금속을 목표물로 첨가하거나 로딩하는 것을 말합니다. 이 방법은 재료의 미세 구조를 변화시켜 리튬의 삽입/추출 능력을 개선하고, 흑연의 리튬 저장 용량 및 사이클 안정성을 개선할 수 있습니다.
Surface modification technology improves the efficiency of storing and releasing lithium ions and the cycle performance of graphite negative electrodes, thereby improving the storage capacity. Qingdao Epic Powder Machinery Co., Ltd. is a professional powder equipment manufacturer. The products include: jet mills, ball mill, air classifiers and modifiers. Surface coating equipment from Qingdao Epic includes: pin- mill modifier, turbo- mill modifier, three-roller modifier and multi-rotor -mill modifier.
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