首页
行业前沿 更多
行业前沿/ news

粒度对负极材 料有什么影响?

发布时间:2020博雅彩票平台注册-4-9 来源:管理员 浏览:

 

负极材 料作为新能源汽车动力电池的核心材 料之一 ,对新能源汽车的最终性能起着至关重要的作用。高性能负极材 料的研究成为当前锂离子动力电池最为活跃的板块之一。现阶段 ,商业化锂离子电池负极材 料以碳素材 料为主 ,其比容量高(200~400mAh/g) ,电极电位低 ,循环性能好(1000周以上  ) ,理化性能稳定。

 

表1:碳负极材 料主要性能对比

博雅彩票平台注册:

 

负极材 料的核心指标有:粒度、比表面积、振实密度、真密度、灰分、pH值。其中粒度又会影响比表面积和振实密度 ,从而影响电池的加工工艺和倍率性能。石墨材 料具有高比容量(理论372mAh/g ,可逆比容量可以达到360mAh/g)、低而且平坦的放电平台(0.2~0V)、优良的循环性能(可以循环一千次以上  ) ,是锂离子二次电池常用的的负极材 料之一。石墨材 料的颗粒大小对电极比表面积和边缘原子的比例有很大影响 ,从而影响石墨负极材 料的电池的制浆工艺、体积能量密度及首次充电时的不可逆比容量等。

 

博雅彩票平台注册:

粒度对制浆工艺的影响

 

负极材 料的粒度分布会直接影响电池的制浆工艺。在相同的体积填充份数情况下 ,材 料的粒径越大 ,粒度分布越宽 ,浆料的黏度就越小 ,这有利于提高固含量 ,减小涂布难度。

 

博雅彩票平台注册:

图1:颗粒的粒径以及分布宽度对浆料黏度的影响

 

博雅彩票平台注册:

粒度对体积能量密度的影响

 

负极材 料的粒度分布较宽时 ,体系中的小颗粒能够填充在大颗粒的空隙中 ,有助于增加极片的压实密度 ,提高电池的体积能量密度。

 

博雅彩票平台注册:

粒度对不可逆容量的影响

 

对不同石墨样品进行恒电流充放电测试和循环伏安测试 ,结果发现 ,石墨颗粒越小 ,能够与电解液接触的比表面积越大 ,首次充放电过程中形成的SEI膜所消耗的电荷就越多 ,不可逆容量损失也就越大。

 

博雅彩票平台注册:

粒度对充放电性能的影响

 

实验一研究表明 ,石墨颗粒越小 ,嵌入时所需要克服的范德华力也就越小 ,嵌入越容易进行 ,而且颗粒越小 ,锂离子嵌入和脱出的通道数量相对越多 ,越有利于快速达到完全嵌锂状态 ,在高速率的扫描条件下 ,电压滞后程度就越小 ,即大电流充放电性能越好。

 

博雅彩票平台注册:

粒度对振实密度的影响

 

锂电池负极材 料用的石墨要求石墨微粉振实密度高 ,形貌为等积球形 ,形成产品的成品率高(成球率高)。球形度越高 ,振实密度越大 ,如接近1g/cm3或大于1g/cm3 ,产品更好。粒度分布越合理(大小有序结合) ,振实密度会越大。

 

博雅彩票平台注册:

负极材 料对粒度的要求

 

综上  可以看出 ,负极材 料的粒度过大或过小都会对电池的最终性能产生一定的不良影响 ,所以要从中取一个平衡 ,另外粒度的分布也是影响电池性能的重要因 素。下表是负极材 料标准中的粒度要求。

 

表2:负极材 料标准中的粒度要求

博雅彩票平台注册:

 

负极材 料的粒度主要是由其制备方法决定的。可通过控制原料的种类、反应时间、温度和压力等来调控粒径。

 

当前全球负极材 料市场已趋于稳定 ,需求量每年稳步增长。但是成本价格上  升、负极材 料企业增多、行业竞争加剧等导致了行业整体利润被进一步压缩 ,预计在今后的几年里全球负极材 料产量增速会逐渐放缓 ,高端负极材 料需求量会增加 ,所以对新材 料、新技术的开发与应用将是行业突破瓶颈的关键。

上  一条:无 下一条:纳米技术在包装和食品机械上  的应用
博雅彩票官网版权所有:上  海儒特机电设备有限公司

技术支持博雅彩票官网:企航网络