Bahan anod ialah komponen teras bateri litium-ion. Ia menentukan prestasi kadar bateri litium-ion. Ia juga menjejaskan kecekapan cas-nyahcas awal dan kestabilan kitaran. Anod grafit semulajadi diperbuat daripada grafit serpihan semula jadi. Proses tersebut termasuk menghancurkan, membentuk sfera, mengelaskan, penulenan, dan pengubahsuaian permukaan. Ia adalah kos rendah, banyak, selamat, dan tidak toksik. Mereka juga menawarkan kekonduksian elektrik yang baik. Antaranya, grafit sfera mempunyai kelebihan kekonduksian yang baik, kehabluran tinggi, kos rendah, dan lain-lain. Ia juga mempunyai ciri-ciri potensi cas dan nyahcas yang rendah dan rata, hayat kitaran yang panjang, dan perlindungan alam sekitar hijau. Ia secara beransur-ansur menjadi produk gantian untuk bahan elektrod negatif yang digunakan dalam pengeluaran bateri litium-ion. Memahami faktor utama yang mempengaruhi morfologi zarah semasa penyediaan grafit sfera adalah penting untuk mengoptimumkan proses penyediaan dan mendapatkan grafit sfera berkualiti tinggi.
Mengapa menggunakan grafit sfera
Grafit semulajadi mempunyai kekonduksian yang baik, kehabluran yang tinggi dan struktur berlapis yang baik. Ia kini merupakan bahan elektrod negatif yang paling banyak digunakan untuk bateri litium-ion. Elektrod negatif grafit biasanya menggunakan grafit serpihan semula jadi, tetapi ia mempunyai kelemahan berikut:
- Serbuk grafit serpihan mempunyai luas permukaan khusus yang besar, yang mempunyai pengaruh yang besar pada kecekapan cas awal dan nyahcas elektrod negatif.
- Struktur berlapis grafit membolehkan Li⁺ masuk hanya dari tepi dan meresap ke dalam.
Disebabkan anisotropi grafit serpihan, resapan Li⁺ adalah panjang dan tidak sekata, menyebabkan kapasiti yang lebih rendah. - Jarak antara lapisan kecil grafit meningkatkan rintangan resapan Li⁺ dan menghasilkan prestasi kadar yang lemah. Semasa pengecasan pantas, Li⁺ cenderung memendap di permukaan, membentuk dendrit dan menimbulkan risiko keselamatan.
Untuk menangani isu ini, grafit memerlukan pengubahsuaian untuk mengoptimumkan prestasi anod. Satu kaedah utama ialah sphericalization. Grafit semula jadi sfera mempunyai luas permukaan yang lebih rendah dan ketumpatan pili yang lebih tinggi. Ini membawa kepada kecekapan Coulombic awal yang lebih tinggi, kapasiti boleh balik yang lebih besar, dan kestabilan kitaran yang lebih baik.
Bagaimana untuk mendapatkan grafit sfera
Grafit sfera biasanya dihasilkan daripada grafit serpihan semula jadi yang berkualiti tinggi dan berkarbon tinggi. Teknik pemprosesan lanjutan mengubah suai permukaan untuk menghasilkan elips, grafit seperti sfera dengan kehalusan yang berbeza-beza.
Grafit sfera dihasilkan dengan mengisar grafit serpihan semulajadi secara mekanikal kepada saiz zarah yang sesuai menggunakan kilang sarang lebah. Kemudian, aliran udara dari kilang membulat tepi untuk membentuk bentuk elips atau hampir sfera. Pengelas mengasingkan zarah sfera daripada serbuk halus yang ditanggalkan semasa pembundaran, menghasilkan grafit sfera taburan normal.
In addition to natural flake graphite, researchers have developed artificial spherical graphite. For example, graphite electrode cutting waste—after clean processing—is used as raw material. A novel wet-phase pressurized coating–granulation method, combined with box furnace carbonization, enables low-cost, high-quality, eco-friendly production. This process yields artificial spherical graphite anodes with a core–shell structure.
Kesimpulan
In summary, the preparation of spherical graphite with desirable particle morphology is a complex process influenced by multiple factors. The characteristics of the graphite raw material, including its crystal structure and purity, lay the foundation for the final particle shape. The preparation process parameters, such as grinding method, time, and intensity, heat treatment temperature, heating rate, holding time, and chemical treatment with oxidizing agents and surfactants, all interact to determine the morphology of the spherical graphite particles. By carefully controlling these key factors, it is possible to optimize the preparation process and produce high – quality spherical graphite with the desired particle morphology for various applications, particularly in the rapidly developing field of lithium – ion batteries.
serbuk epik
Serbuk Epik, 20+ tahun pengalaman kerja dalam industri serbuk ultrahalus. Secara aktif menggalakkan pembangunan serbuk ultra-halus masa hadapan, memfokuskan pada proses penghancuran, pengisaran, pengelasan dan pengubahsuaian serbuk ultra-halus. Hubungi kami untuk perundingan percuma dan penyelesaian tersuai! Pasukan pakar kami berdedikasi untuk menyediakan produk dan perkhidmatan berkualiti tinggi untuk memaksimumkan nilai pemprosesan serbuk anda. Serbuk Epik—Pakar Pemprosesan Serbuk Dipercayai Anda!