สี่วิธีหลักในการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของขั้วลบของกราไฟต์

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

At present, the surface modification of graphite negative electrode is mainly includes: mechanical ball milling, surface oxidation and halogenation, surface coating and element doping.

เครื่องโม่ลูกเหล็กแบบกลไก

การบดลูกบอลเชิงกลเป็นวิธีการที่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างและสัณฐานวิทยาของพื้นผิวของอิเล็กโทรดลบกราไฟต์ โดยเพิ่มพื้นที่ผิวและพื้นที่สัมผัสเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการจัดเก็บและปล่อยลิเธียมไอออน

ลดขนาดอนุภาค:

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.

อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง

แนะนำเฟสใหม่

ในระหว่างกระบวนการบดลูกบอล อนุภาคกราไฟต์อาจเกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสเนื่องจากแรงทางกล เฟสใหม่สามารถให้แหล่งกักเก็บลิเธียมได้มากขึ้นและปรับปรุงความจุในการกักเก็บลิเธียมของกราไฟต์

เพิ่มความพรุน

การบดลูกบอลสามารถสร้างรูพรุนขนาดเล็กและข้อบกพร่องจำนวนมากบนพื้นผิวของอนุภาคกราไฟต์ โครงสร้างรูพรุนเหล่านี้สามารถทำหน้าที่เป็นช่องทางด่วนสำหรับไอออนลิเธียม เพื่อปรับปรุงอัตราการแพร่กระจายของไอออนลิเธียม และประสิทธิภาพในการชาร์จและปล่อยประจุของแบตเตอรี่

การเกิดออกซิเดชันและการเกิดฮาโลเจนบนพื้นผิว

Oxidation and halogenation can improve the chemical properties of graphite anode materials at the interface.

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

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.

หากคุณมีความต้องการหรือคำถามใดๆ ที่เกี่ยวข้อง กรุณาติดต่อ ชิงเต่าเอปิค โดยตรง.