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.
At present, the surface modification of graphite negative electrode is mainly includes: mechanical ball milling, surface oxidation and halogenation, surface coating and element doping.
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:
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.
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
Oxidation and halogenation can improve the chemical properties of graphite anode materials at the interface.
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.
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.
Nếu bạn có bất kỳ nhu cầu hoặc câu hỏi liên quan, vui lòng liên hệ Sử thi Thanh Đảo trực tiếp.