สี่วิธีหลักในการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของขั้วลบของกราไฟต์

อิเล็กโทรดลบกราไฟต์เป็นวัสดุอิเล็กโทรดลบทั่วไปในไฟฟ้าเคมี การวิจัยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นจุดเน้นหลัก วัสดุขั้วบวกกราไฟต์มีแรงดันไฟในการชาร์จและคายประจุต่ำ ปลอดภัยและราคาถูก ดังนั้นจึงเป็นอิเล็กโทรดลบหลักในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม ความเข้ากันได้ที่ไม่ดีของตัวทำละลายและประสิทธิภาพกระแสไฟสูงจำกัดการใช้งาน การฝังโมเลกุลตัวทำละลายร่วมกันในระหว่างการชาร์จและคายประจุครั้งแรกอาจทำให้ชั้นกราไฟต์ลอกออก ซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานของอิเล็กโทรดลดลงอย่างมากและเป็นคอขวดสำคัญสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม วิธีหลักในการแก้ปัญหานี้คือการปรับเปลี่ยนพื้นผิว การปรับเปลี่ยนพื้นผิวสามารถปรับปรุงความจุ ประสิทธิภาพ และประสิทธิภาพรอบการทำงานของอิเล็กโทรดได้

ในปัจจุบัน การปรับปรุงพื้นผิวของขั้วลบกราไฟต์ส่วนใหญ่ประกอบด้วย การบดด้วยลูกบอลเชิงกล การออกซิเดชันและการเติมฮาโลเจนบนพื้นผิว การเคลือบผิว และการเติมธาตุต่างๆ.

เครื่องโม่ลูกเหล็กแบบกลไก

การบดลูกบอลเชิงกลเป็นวิธีการที่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างและสัณฐานวิทยาของพื้นผิวของอิเล็กโทรดลบกราไฟต์ โดยเพิ่มพื้นที่ผิวและพื้นที่สัมผัสเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการจัดเก็บและปล่อยลิเธียมไอออน

ลดขนาดอนุภาค:

การบดด้วยลูกบอลเชิงกลสามารถลดขนาดอนุภาคของกราไฟต์ได้อย่างมาก ขนาดอนุภาคที่เล็กลงเอื้อต่อการแพร่กระจายของลิเธียมไอออนอย่างรวดเร็วและช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพด้านอัตราการจ่ายไฟของแบตเตอรี่.

อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง

แนะนำเฟสใหม่

ในระหว่างกระบวนการบดลูกบอล อนุภาคกราไฟต์อาจเกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสเนื่องจากแรงทางกล เฟสใหม่สามารถให้แหล่งกักเก็บลิเธียมได้มากขึ้นและปรับปรุงความจุในการกักเก็บลิเธียมของกราไฟต์

เพิ่มความพรุน

การบดลูกบอลสามารถสร้างรูพรุนขนาดเล็กและข้อบกพร่องจำนวนมากบนพื้นผิวของอนุภาคกราไฟต์ โครงสร้างรูพรุนเหล่านี้สามารถทำหน้าที่เป็นช่องทางด่วนสำหรับไอออนลิเธียม เพื่อปรับปรุงอัตราการแพร่กระจายของไอออนลิเธียม และประสิทธิภาพในการชาร์จและปล่อยประจุของแบตเตอรี่

การเกิดออกซิเดชันและการเกิดฮาโลเจนบนพื้นผิว

กระบวนการออกซิเดชันและการเติมฮาโลเจนสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางเคมีของวัสดุแอโนดกราไฟต์ที่บริเวณรอยต่อได้.

การเกิดออกซิเดชันบนพื้นผิว

การออกซิเดชันบนพื้นผิวโดยทั่วไปจะรวมถึงการออกซิเดชันในเฟสก๊าซและออกซิเดชันในเฟสของเหลว

การเกิดออกซิเดชันในเฟสก๊าซหมายถึงปฏิกิริยาของกราไฟต์กับสารออกซิไดเซอร์ เช่น อากาศและ CO2 ที่อินเทอร์เฟซก๊าซ-ของแข็ง ปฏิกิริยานี้สามารถลดจุดที่ทำงานบนพื้นผิวของกราไฟต์และลดการสูญเสียความจุเริ่มต้นที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ในเวลาเดียวกัน ยังเกิดรูพรุนขนาดเล็กและนาโนรูพรุนมากขึ้นเพื่อเพิ่มพื้นที่จัดเก็บสำหรับไอออนลิเธียม ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงความจุแบบย้อนกลับได้ และจากนั้นจึงปรับปรุงประสิทธิภาพของอิเล็กโทรดเชิงลบของกราไฟต์

การเกิดออกซิเดชันในเฟสของเหลวหมายถึงปฏิกิริยาของกราไฟต์กับสารละลายของสารออกซิไดเซอร์ทางเคมีที่รุนแรง เช่น HNO3, H2SO4 และ H2O2 ปฏิกิริยานี้สามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าของอิเล็กโทรดเชิงลบของกราไฟต์ได้

การเกิดฮาโลเจนบนพื้นผิว

การบำบัดด้วยฮาโลเจนจะสร้างโครงสร้าง CF บนพื้นผิวของกราไฟต์ธรรมชาติ ช่วยเพิ่มเสถียรภาพของโครงสร้างของกราไฟต์และป้องกันไม่ให้เกล็ดกราไฟต์หลุดออกระหว่างรอบการทำงาน ในเวลาเดียวกัน การบำบัดด้วยฮาโลเจนยังช่วยลดความต้านทานภายใน เพิ่มความจุ และปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุอีกด้วย

การเคลือบผิว

การเคลือบวัสดุคาร์บอน

การเคลือบคาร์บอนอะมอร์ฟัสบนชั้นนอกของกราไฟต์จะทำให้ได้วัสดุคอมโพสิต C/C ที่มีโครงสร้าง “แกน-เปลือก” ซึ่งจะหลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงระหว่างตัวทำละลายและกราไฟต์ และป้องกันไม่ให้ชั้นกราไฟต์หลุดลอกออกที่เกิดจากการฝังตัวร่วมกันของโมเลกุลตัวทำละลาย

การเคลือบโลหะและออกไซด์ของโลหะ

การเคลือบโลหะและออกไซด์ของโลหะทำได้โดยการสะสมชั้นของโลหะหรือออกไซด์ของโลหะบนพื้นผิวของกราไฟต์

อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการปรับเปลี่ยนผง

การเติมธาตุต่างๆ

การเจือธาตุหมายถึงการเพิ่มหรือการโหลดโลหะหรืออโลหะบางชนิดลงในวัสดุกราไฟต์ วิธีนี้สามารถปรับปรุงความสามารถในการแทรก/สกัดของลิเธียมได้โดยการเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของวัสดุ จากนั้นจึงปรับปรุงความจุในการจัดเก็บลิเธียมและเสถียรภาพของวงจรของกราไฟต์

เทคโนโลยีการปรับปรุงพื้นผิวช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกักเก็บและปลดปล่อยลิเธียมไอออน รวมถึงประสิทธิภาพการทำงานของขั้วลบกราไฟต์ ทำให้ความจุในการกักเก็บดีขึ้น บริษัท Qingdao Epic Powder Machinery Co., Ltd. เป็นผู้ผลิตเครื่องจักรสำหรับแป้งผงระดับมืออาชีพ ผลิตภัณฑ์ประกอบด้วย เครื่องบดแบบเจ็ท เครื่องบดแบบลูกบอล เครื่องคัดแยกด้วยลม และเครื่องปรับปรุงพื้นผิว อุปกรณ์เคลือบผิวจาก Qingdao Epic ประกอบด้วย เครื่องปรับปรุงพื้นผิวแบบพินมิลล์ เครื่องปรับปรุงพื้นผิวแบบเทอร์โบมิลล์ เครื่องปรับปรุงพื้นผิวแบบสามลูกกลิ้ง และเครื่องปรับปรุงพื้นผิวแบบมัลติโรเตอร์มิลล์.

หากคุณมีความต้องการหรือคำถามใดๆ ที่เกี่ยวข้อง กรุณาติดต่อ ชิงเต่าเอปิค โดยตรง.