Grafit negatif elektrot, elektrokimyada yaygın bir negatif elektrot malzemesidir. Lityum iyon pil araştırması temel bir odak noktasıdır. Grafit anot malzemesi düşük şarj ve deşarj voltajına sahiptir. Güvenli ve ucuzdur. Bu nedenle, ticari lityum iyon pillerdeki ana negatif elektrottur. Ancak, zayıf çözücü uyumluluğu ve yüksek akım performansı kullanımını sınırlar. İlk şarj ve deşarj sırasında çözücü moleküllerinin birlikte gömülmesi, grafit katmanlarının soyulmasına neden olabilir. Bu, elektrodun hizmet ömrünü büyük ölçüde azaltır ve endüstriyel kullanımı için büyük bir darboğazdır. Bu sorunu çözmenin ana yolu, yüzeyini değiştirmektir. Yüzey değişikliği, elektrodun kapasitesini, verimliliğini ve çevrim performansını iyileştirebilir.
Şu anda grafit negatif elektrotun yüzey modifikasyonu esas olarak şunları içermektedir: mekanik bilyalı öğütme, yüzey oksidasyonu ve halojenleme, yüzey kaplama ve element dopingi.
Mekanik bilyalı öğütme
Mekanik bilyalı öğütme, grafit negatif elektrotun yüzeyinin yapısını ve morfolojisini fiziksel olarak değiştiren bir yöntemdir. Lityum iyonunun depolanması ve salınmasının verimliliğini artırmak için yüzey alanını ve temas alanını artırarak.
Parçacık boyutunu küçültün:
Mekanik bilyalı öğütme, grafit parçacıklarının boyutunu önemli ölçüde küçültebilir. Daha küçük parçacık boyutu, lityum iyonlarının hızlı difüzyonuna olanak sağlar ve pilin performansını artırır.
İlgili ekipman
Yeni aşamayı tanıtın
Bilyalı öğütme işlemi sırasında, grafit parçacıkları mekanik kuvvetler nedeniyle faz değişimlerine uğrayabilir. Yeni fazlar daha fazla lityum depolama alanı sağlayabilir ve grafitin lityum depolama kapasitesini iyileştirebilir.
Gözenekliliği artırmak
Bilyalı öğütme, grafit parçacıklarının yüzeyinde çok sayıda mikro gözenek ve kusur oluşturabilir. Bu gözenek yapıları, lityum iyonları için hızlı kanallar olarak hizmet edebilir, lityum iyonlarının difüzyon hızını ve pilin şarj ve deşarj verimliliğini iyileştirebilir.
Yüzey oksidasyonu ve halojenasyon
Oksidasyon ve halojenasyon, arayüzde grafit anot malzemelerinin kimyasal özelliklerini iyileştirebilir.
Yüzey oksidasyonu
Yüzey oksidasyonu genellikle gaz fazı oksidasyonu ve sıvı fazı oksidasyonunu içerir.
Gaz fazı oksidasyonu, grafitin gaz-katı ara yüzünde hava ve CO2 gibi bir oksidanla reaksiyonu anlamına gelir. Bu reaksiyon, grafit yüzeyindeki aktif noktaları azaltabilir ve başlangıçtaki geri döndürülemez kapasitenin kaybını azaltabilir. Aynı zamanda, lityum iyonları için depolama alanını artırmak için daha fazla mikro gözenek ve nano gözenek üretilir, geri döndürülebilir kapasiteyi iyileştirmek ve ardından grafit negatif elektrodun performansını iyileştirmek faydalıdır.
Sıvı faz oksidasyonu, grafitin HNO3, H2SO4 ve H2O2 gibi güçlü kimyasal oksidanların çözeltileriyle reaksiyonunu ifade eder, bu reaksiyon grafit negatif elektrodun elektrokimyasal özelliğini iyileştirebilir.
Yüzey halojenasyonu
Halojenasyon işlemiyle, doğal grafitin yüzeyinde bir CF yapısı oluşturulur, bu grafitin yapısal kararlılığını artırabilir ve döngü sırasında grafit pullarının düşmesini önleyebilir. Aynı zamanda, halojenasyon işlemi iç direnci azaltabilir, kapasiteyi artırabilir ve şarj ve deşarj performansını iyileştirebilir.
Yüzey kaplama
Karbon malzeme kaplaması
Grafitin dış tabakasına amorf karbon kaplamak, “çekirdek-kabuk” yapısına sahip bir C/C kompozit malzeme oluşturabilir, bu da çözücü ile grafit arasındaki doğrudan teması önleyebilir ve çözücü moleküllerinin birlikte gömülmesi nedeniyle grafit tabakasının soyulmasını önleyebilir.
Metal ve oksit kaplaması
Metal ve metal oksitlerinin kaplanması esas olarak grafit yüzeyine bir metal veya metal oksit tabakasının biriktirilmesiyle elde edilir.
Toz modifikasyonu ile ilgili ekipmanlar
Element doping
Element dopingi, grafit malzemelere belirli metallerin veya metal olmayanların hedefli olarak eklenmesi veya yüklenmesi anlamına gelir. Bu yöntem, malzemenin mikro yapısını değiştirerek lityumun ekleme/çıkarma kabiliyetini iyileştirebilir ve ardından grafitin lityum depolama kapasitesini ve çevrim kararlılığını iyileştirebilir.
Yüzey modifikasyon teknolojisi, lityum iyonlarının depolanması ve salınımının verimliliğini ve grafit negatif elektrotların çevrim performansını iyileştirerek depolama kapasitesini artırır. Qingdao Epic Powder Machinery Co., Ltd., profesyonel bir toz ekipmanı üreticisidir. Ürünler arasında jet değirmenleri, bilyalı değirmenler, hava sınıflandırıcıları ve modifiye ediciler bulunmaktadır. Qingdao Epic'in yüzey kaplama ekipmanları arasında pimli değirmen modifiye edici, turbo değirmen modifiye edici, üç silindirli modifiye edici ve çok rotorlu değirmen modifiye edici yer almaktadır.
İlgili herhangi bir ihtiyacınız veya sorunuz varsa lütfen bizimle iletişime geçin Qingdao Destanı doğrudan.