Основно знање о негативним материјалима електроде - графичким материјалима

Основно знање о негативним материјалима електроде - графичким материјалима
Графит је један од најранијих материјала за електроду угљеника који се користе у литијуму - ион батерије. Има добру проводљивост, високу кристалност и добру слојевиту структуру. Веома је погодно за уметање / вађење литијумских јона да формирају литијум - графитно преплет средстава. Накнада - Специфични капацитет може достићи више од 300мА - Х / Г, оптужба - пражњење је више од 90%, а неповратни капацитет је мањи од 50мА • Х / г. Реакција екстракције литијум-а у графиту јавља се на око 0 ~ 0,25В (против ЛИ + / ЛИ). Има добру накнаду - испуштање потенцијалне платформе и може да одговара многим материјалима позитивних електрода, укључујући Лимн2О4. Просечни излазни напон батерије је висок. Тренутно је најчешће коришћена негативни материјал електроде за литијум - ион батерије. Графит припада хексагоналном систему кристала. Њени кристали се састоје од шестерокутних месхних авиона састављених од атома угљеника и редовно се слажу. Има слојевиту структуру.
У сваком слоју атоми угљеника су распоређени у шестерокут, а сваки атом угљеника је ковалентно повезан на три суседна атома угљеника са хибридним орбилним угљеном са СП2 хибридним орбиталним и електронима на преосталом П орбиталном облику. Тренутно је графит - базиран угљенични материјали на тржишту углавном састављају следеће категорије: високо графитизована мезофазна угљеница микро брошура (МЦМБ), графитизована влакна, вештачка графита и природна графита.

МЦМБ има сферични општи облик, висок густину слагања, високо наређену структуру слагања слоја и релативно велики капацитет литијум-уп запремине по јединици запремине јединице. Прво је развио и произвео АСАКА гасну компанију Јапан и користи се као негативни материјал електроде за литијум - ион батерије. МЦМБ има глатку површину и малу специфичну површину, што може смањити појаву реакција граница електрода током пуњења и пражњења, умањујући на тај начин смањење губитка капацитета током првог процеса пуњења; Поред тога, мала лопта има ламеларну структуру која погодује уграђивању и де - уграђивању литијумских јона из свих праваца лопте, смањујући отицање и колапс графитског листова узрокованих прекомерном анизотропијом графичних материјала и на тај начин има одређену брзу и велику могућност пуњења и испуштања. Високо графитизовани МЦМБ се добија подвргавањем органске материје угљеног катрана на топлотну поликовосању за добијање мезофазних угљених куглица, које су затим пречишћене екстракцијом растварача и другим методама, а затим је третирана топлота. Као негативни материјал за електроду за литијум - ион батерије, МЦМБ има велики утицај на перформансе литијум-инсертације због температуре и времена за топлотну обраду. МЦМБ је један од главних негативних материјала електрода који се тренутно користе у дугим - живим малим литијум - ионским батеријама и напајањем, али његови главни проблеми су ниски специфични капацитет и висока цена.

Поред МЦМБ-а, постоје и други облици вештачког графита направљеног од графитизационог угљеника. Вапор - депонована графитна влакна је графитизовани влакнасти материјал са цевастим шупљим структуром. Као негативан материјал за електроду за литијум - ион батерије, има специфичан за пражњење више од 320МА - Х / Г и почетну понуду и ефикасност пражњења од 93%. У поређењу са другим материјалима негативних електрода угљеника или графита, литијум - јонске батерије користећи паре - депоновани графитно влакно као негативна електрода имају одличнију великим тренутним перформансама за пражњење и ниским температурама, и дужи животни век и дужи животни век. Међутим, због сложеног процеса припреме гаса - фаза, материјали за графитске влакне и високи материјал, његова велика пријава - скала у литијуму - ион батерије подлеже одређеним ограничењима. Вештачки графит који је припремио допинг, структурно подешавање или модификација површине лако графитизованог угљеника, попут нафте кокса и високих лечења у температурним температурама, има добре перформансе циклуса и цену нижу од МЦМБ-а. Тренутно су Јапан и друге земље започеле стварну производњу и употребу. Такође постоји много недостатка графита као негативне електроде, као што су: СЕИ филм формиран је током циклуса набоја и пражњења, узрокујући просипање матрице и губитка капацитета, узрокујући графитни слој да огули и смањује живот; Графички материјал има лошу компатибилност са рачунаром о растварачу рачунара; Ли * може бити уграђен и извађен из границе пахуљица и због малог уградње / екстракције реакционог подручја и дугог дифузијског пута, није погодан за велике струје и пражњење на великој струје; ГРАПХИТЕ ТЕМПЕРАТИВНА ТЕРМА ТЕРЦИЈАМА Обично треба да буде изнад 2000Ц, што повећава трошкове производње; Када потенцијал достигне 0В или нижи, металик литијум може се депоновати на графитној електроди. Због горе наведених недостатака немодификованог графита, модификованог графита се широко користи у пракси. Међу њима, површински премаз, хемијска модификација и сфероидизација су тренутно главне методе лечења. Површински премаз укључује органски премаз и неоргански премаз и хемијска модификација углавном укључује оксидацију, смањење и површинске хемијске модификације.