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球化鳞片石墨的的作用

发布时间:2023-03-13 19:06:22点击:

       影响锂离子电池电化学性能的关键是正负极材料和电解液的性能,其中负极材料对锂离子电池的能量密度、倍率性能和循环寿命有很大影响。鳞片石墨由于成本及价格低廉,安全性高等特点,仍是目前市场上主流的锂电池负极材料。下面合晟碳石墨小编介绍球化鳞片石墨的的作用:

球化鳞片石墨的的作用(图1)

       石墨材料主要分为人造石墨和天然鳞片石墨,其中天然石墨负极材料采用鳞片石墨作为原料。由于鳞片石墨各向异性、层间距较小,直接用于负极材料时循环和倍率性能较差,这些缺点都可通过球形化改善。

       球化过程其实相当于鳞片石墨的造粒过程,鳞片石墨在机械设备蜂巢磨的气流冲击下相互碰撞、破碎、卷曲,形成核心,粒径较小的细鳞片依附在核心表面形成球形石墨。球形石墨粒度多控制在8~23μm。过小的粒径导致过大的比表面积,使负极材料在化成过程中副反应过多,锂离子消耗过大,降低首次充放电效率。反之,若粒径过大,石墨颗粒与电解液接触面积小且锂离子扩散距离过大,则影响其比容量。不过鳞片石墨在球化过程会产生一定的孔隙(包括开孔和闭孔),这在一定程度上影响负极材料的循环寿命和倍率性能。

       另一方面,球形石墨内部鳞片石墨卷曲折叠、紧密堆叠会在其内部造成一定程度的应力集中,在一定程度上加剧了石墨片层的解离、脱落,从而引发异常的储锂现象。目前,球形石墨的质量主要靠振实密度、粒度分布、比表面积等物理指标进行评判。