Ostatni artykuł z serii materiałów na elektrody ujemne do akumulatorów litowo-jonowych - wprowadzenie do podstawowej wiedzy o materiałach grafitowych wprowadza głównie podstawową wiedzę na temat materiałów na elektrody ujemne.

Kiedy otrzymamy materiał elektrody ujemnej, jak możemy przetestować jego działanie? Jaka jest podstawa? Niektóre podstawowe właściwości fizyczne są wykorzystywane do wyboru materiałów elektrod ujemnych. W drugiej części tej serii zapoznasz się z podstawową wiedzą i podstawowymi wskaźnikami oceny wydajności grafitowych elektrod ujemnych.

Trudno nam ocenić, jaki to rodzaj materiału elektrody ujemnej na podstawie wyglądu. Nie ważne. Producent elektrod ujemnych już nas sklasyfikował. Kolor wyglądu jest czarny lub po prostu szary i ma metaliczny połysk. Grafit (Artificial Graphite), ogólnie w skrócie NG i AG, zrozumie, co oznacza ten skrót w przyszłości.

Podstawowe właściwości grafitu obejmują rozkład wielkości cząstek, powierzchnię właściwą, gęstość z usadem, zawartość substancji magnetycznej, stopień grafityzacji, wygląd, początkową pojemność ładowania i rozładowania oraz początkową wydajność. Poniżej szczegółowo opisano test zgodnie z każdym podstawowym parametrem. metody i podstawowe wskaźniki oceny.

Test rozkładu wielkości cząstek:

Laserowy analizator wielkości cząstek mierzy rozkład wielkości cząstek zgodnie ze zjawiskiem fizycznym, w którym cząstki mogą rozpraszać światło lasera. Gdy wiązka światła równoległego napotka blokadę cząstek, część wiązki zostanie rozproszona, a kierunek propagacji wiązki rozproszonej i kierunek propagacji wiązki głównej tworzą rozpraszanie. Jego wielkość jest związana z wielkością cząstki. Im większa cząstka, tym mniejszy kąt rozpraszania i na odwrót. Jednocześnie intensywność rozproszonego światła reprezentuje liczbę cząstek tej wielkości, więc rozpraszanie jest mierzone pod różnymi kątami. Rozkład wielkości cząstek próbki można uzyskać na podstawie natężenia światła. Generalnie uzyskamy parametry wielkości cząstek D10, D50 i D90, co oznacza, że ​​wielkość cząstek 10%, 50% i 90% znajduje się w zmierzonej wartości wielkości. W dalszej części otrzymuje się również parametry rozkładu objętości cząstek D10, D50 i D90, a znaczenia również są takie same.

Test powierzchni właściwej:

Wyznaczanie powierzchni właściwej ciała stałego i rozkładu wielkości porów metodą adsorpcji azotu opiera się na prawie adsorpcji gazu na powierzchni ciała stałego. Ciśnienie może zmienić wielkość adsorpcji. Krzywa, w której równowagowa pojemność adsorpcyjna zmienia się wraz z ciśnieniem, nazywana jest izotermą adsorpcji. Badanie i pomiar izotermy adsorpcji pozwala nie tylko uzyskać informacje o właściwościach adsorbentu i adsorbatu, ale także obliczyć powierzchnię właściwą i rozkład wielkości porów ciała stałego. Ogólnie rzecz biorąc, powierzchnia właściwa materiałów elektrod ujemnych z małymi cząstkami jest większa niż materiałów elektrod ujemnych z dużymi cząstkami, a te wskaźniki fizyczne należy wziąć pod uwagę, gdy są stosowane w połączeniu z elektrodami dodatnimi i elektrolitami.

Test gęstości gwintu:

Zasada testu Cylinder miarowy z proszkiem lub cząsteczkami jest zamocowany na mechanicznym urządzeniu wibracyjnym, silnik wibracyjny napędza mechaniczne urządzenie wibracyjne, aby wibrował pionowo w górę i w dół, a cylinder miarowy z proszkiem lub cząsteczkami wibruje z mechanicznym urządzeniem wibrującym w rytmiczny sposób. Wraz ze wzrostem liczby razy proszek lub cząstki w cylindrze miarowym są stopniowo wibrowane. Gdy liczba drgań osiągnie zadaną liczbę razy, urządzenie wibracyjne przestaje wibrować i odczytywana jest objętość cylindra miarowego. Zgodnie z definicją gęstości: masa jest dzielona przez objętość, tak aby uzyskać Gęstość proszku lub granulek po nabiciu. Ten parametr jest ściśle związany z wielkością i kształtem cząstek,

Test substancji magnetycznej:

Ponieważ trudno jest uniknąć zanieczyszczeń magnetycznych w procesie produkcji materiałów elektrod ujemnych, zanieczyszczenia te wpłyną na samorozładowanie akumulatora, aw ciężkich przypadkach spowodują zwarcie akumulatora. Dlatego też badanie substancji magnetycznych jest również istotne, generalnie poprzez przejście. Zawartość żelaza, chromu, niklu i cynku w próbkach badano za pomocą spektrometru emisyjnego z plazmą indukcyjnie sprzężoną.

Test stopnia grafityzacji:

XRD służy do testowania. Zasada XRD została wyjaśniona wcześniej, więc nie będę jej tutaj powtarzał. Ponadto należy zauważyć, że d002 (odstępy warstw) można również obliczyć za pomocą XRD, co również jest stosunkowo ważnym wskaźnikiem. , bezpośrednio na formule:

Stopień grafityzacji: stopień grafityzacji (%)=(3.44-d002)/(

3.44-3.354) Odstęp międzywarstwowy d002: równanie Bragga 2dsinƟ=nλ, gdzie λ to długość fali promieniowania rentgenowskiego, λ=1,54056 Å, a dyfrakcja rząd n jest dowolną dodatnią liczbą całkowitą;

Dzięki temu testowi można zrozumieć różnicę między materiałem grafitowym a grafitem idealnym, a różne rodzaje materiałów grafitowych anodowych można uzyskać, kontrolując różne warunki.

Test wyglądu:
Generalnie wygląd i rozkład materiału można zobaczyć za pomocą SEM. Jeśli chcesz zobaczyć to wyraźniej, potrzebujesz TEM z większym powiększeniem, aby przeanalizować wewnętrzny stan strukturalny i stan powłoki powierzchni.

Stan powłoki powierzchni materiału grafitowego, a nawet liczbę warstw grafenu można zobaczyć za pomocą TEM. Wraz z udoskonaleniem sprzętu do detekcji, AFM (mikroskopia sił atomowych), mikroskopia optyczna, skaningowa mikroskopia tunelowa (STM) i niektóre techniki detekcji in-situ znalazły szerokie zastosowanie w charakteryzowaniu morfologii materiałów.

Pierwszy test wydajności ładowania i rozładowania:
Uważa się, że ten obraz jest znany większości współpracowników zajmujących się bateriami litowymi. Zamontuj baterie guzikowe, wykonaj pierwsze ładowanie i rozładowanie oraz pierwszy test wydajności i obliczenia. Generalnie na początku montażu, ze względu na metodę i biegłość, zmontowana bateria guzikowa jest często bardzo spójna. Słabe, dane testowe nie są dobre, nie martw się o to, zainstaluj jeszcze kilka razy, za każdym razem, gdy zainstalujesz jeszcze kilka, możesz znaleźć kluczowe punkty, aby osiągnąć pożądane wyniki.

Streszczenie: Jako druga część tej serii, niniejszy artykuł przedstawia głównie zasady i metody badań podstawowych właściwości grafitowych materiałów anodowych. Wraz z pogłębieniem badań zaczęto stosować bardziej pogłębione metody badawcze do materiałów anodowych, takie jak spektroskopia ramanowska (Raman), spektroskopia fotoelektronów rentgenowskich (XPS), spektroskopia w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR) itp. Uważa się, że wraz z rozwojem nauki i technologii w przemyśle baterii litowych będzie również stosowane coraz więcej, nowszych, lepszych i prostszych metod badawczych. popularne.