Існуюць значныя адрозненні ў патрабаваннях да індэксаў графітызаванага нафтавага коксу ў розных галінах прымянення. У галіне анодных матэрыялаў для літый-іённых акумулятараў акцэнт надаецца электрахімічным характарыстыкам, размеркаванню памераў часціц, удзельнай плошчы паверхні і кантролю чысціні. У адрозненне ад гэтага, у галіне электродных стрыжняў (напрыклад, графітавых электродаў) большае значэнне надаецца праводнасці, механічнай трываласці, тэрмічнай стабільнасці і кантролю ўтрымання попелу. Падрабязны аналіз прадстаўлены ніжэй:
I. Пале матэрыялаў анодаў літый-іённых акумулятараў
- Электрахімічныя характарыстыкі як асноўны паказчык
Пачатковая ўдзельная ёмістасць зараду/разраду: яна павінна дасягаць ≥350,0 мАг/г (нацыянальны стандарт GB/T 24533-2019), каб забяспечыць шчыльнасць энергіі акумулятара. Пачатковая кулонаўская эфектыўнасць: патрабаванне ≥92,6% адлюстроўвае долю зварачальнай ёмістасці матэрыялу падчас першага цыкла. Параметры крышталічнай структуры: адлегласць паміж плоскасцямі (002) (d002) кантралюецца з дапамогай рэнтгенаўскай дыфракцыі (XRD) для аптымізацыі ступені графітізацыі, памяншэння дэфектаў рашоткі і павышэння рухомасці электронаў. 2. Размеркаванне памераў часціц і ўдзельная плошча паверхні
Размеркаванне памераў часціц: Для аптымізацыі працэсу падрыхтоўкі акумулятарнай суспензіі і аб'ёмнай шчыльнасці энергіі неабходна кантраляваць сярэдні памер часціц (D50) і шырыню размеркавання. Дробныя часціцы, якія запаўняюць пустэчы буйных часціц, могуць палепшыць шчыльнасць ушчыльнення. Удзельная плошча паверхні: Неабходна знайсці баланс паміж актыўнасцю рэакцыі і пачатковай стратай ёмістасці. Залішняя ўдзельная плошча паверхні павялічвае выкарыстанне звязальнага рэчыва і ўнутраны супраціў, у той час як недастатковая ўдзельная плошча паверхні абмяжоўвае эфектыўнасць дэінтэркаляцыі літый-іённых рэчываў. 3. Кантроль чысціні і прымешак
Утрыманне фіксаванага вугляроду: Для мінімізацыі ўплыву неактыўных кампанентаў на электрахімічныя характарыстыкі неабходна патрабаваць ≥99,5%. Вільготнасць і значэнне pH: Для прадухілення паглынання вільгаці матэрыялам або рэакцый з электралітам, якія могуць паўплываць на стабільнасць працэсу падрыхтоўкі суспензіі, патрабуецца строгі кантроль.
II. Поле стрыжня электрода (напрыклад, графітавага электрода)
- Праводнасць і механічная трываласць
Супраціўленне: Яно павінна быць на ўзроўні мкОм·м, каб паменшыць страты энергіі падчас выкарыстання электрода. Трываласць на выгіб: Высокая трываласць на выгіб патрабуецца для супраціўлення механічным нагрузкам падчас выкарыстання і прадухілення паломак. Модуль пругкасці: Неабходны баланс паміж калянасцю і трываласцю, каб пазбегнуць расколін з-за цеплавога ўдару або механічнай вібрацыі. 2. Тэрмічная стабільнасць і ўстойлівасць да акіслення
Каэфіцыент цеплавога пашырэння: Ён павінен быць нізкім, каб мінімізаваць змены памераў пры высокіх тэмпературах і прадухіліць дрэнны кантакт паміж электродам і загрузкай у печы. Змест попелу: Ён павінен быць ≤0,5%, каб паменшыць уплыў прымешак на ўстойлівасць электрода да акіслення. Металічныя элементы ў попеле могуць паскорыць акісленне электрода і скараціць тэрмін службы. 3. Адаптыўнасць вытворчага працэсу
Аб'ёмная шчыльнасць: Высокая аб'ёмная шчыльнасць неабходная для павышэння кампактнасці электрода, паляпшэння праводнасці і ўстойлівасці да акіслення. Працэс прапіткі і графітызацыі: Для павышэння крышталічнай упарадкаванасці і зніжэння супраціўлення неабходныя шматразовыя прапіткі і высокатэмпературная графітызацыя (≥2800°C).
III. Прыярытэзацыя паказчыкаў у залежнасці ад сцэнарыяў прымянення Анодныя матэрыялы літый-іённых акумулятараў: яны павінны адпавядаць патрабаванням высокай шчыльнасці энергіі і працяглага тэрміну службы, адсюль і строгія патрабаванні да электрахімічных характарыстык, размеркавання памераў часціц і чысціні. Электродныя стрыжні: яны павінны стабільна працаваць пры высокіх тэмпературах і высокай шчыльнасці току, таму большая ўвага надаецца праводнасці, механічнай трываласці і тэрмічнай стабільнасці.
Час публікацыі: 15 кастрычніка 2025 г.