Остання стаття в серії матеріалів для негативних електродів для літій-іонних батарей - введення базових знань про графітові матеріали в основному представляє базові знання про матеріали негативних електродів.
Коли ми отримуємо матеріал негативного електрода, як ми можемо перевірити його ефективність? Що є основою? Деякі основні фізичні властивості використовуються для вибору матеріалів негативного електрода. У другій частині цієї серії ви дізнаєтеся про базові знання та основні показники судження щодо тестування продуктивності графітового негативного електрода.
За зовнішнім виглядом нам важко судити, який це матеріал негативного електрода. Це не має значення. Виробник негативного електрода вже засекречував нас. Зовнішній колір чорний або просто сірий, має металевий блиск. Графіт (Artificial Graphite), який зазвичай скорочується як NG і AG, зрозуміє, що означає ця абревіатура в майбутньому.
До основних властивостей графіту належать гранулометричний склад, питома поверхня, щільність відводу, вміст магнітної речовини, ступінь графітизації, зовнішній вигляд, початкова зарядна і розрядна ємність, початковий ККД. Далі буде детально описано тест за кожним основним параметром. методи та основні показники судження.
Тест розподілу частинок за розміром:
Лазерний аналізатор розміру частинок вимірює розподіл частинок за розміром відповідно до фізичного явища, коли частинки можуть розсіювати лазерне світло. Коли промінь паралельного світла стикається з блокуванням частинок, частина променя буде розсіяна, і напрямок поширення розсіяного променя і напрямок поширення основного променя утворюють розсіювання. Його розмір залежить від розміру частинки. Чим більша частинка, тим менший кут розсіювання, і навпаки. У той же час, інтенсивність розсіяного світла представляє кількість частинок цього розміру, тому розсіювання вимірюється під різними кутами. Розподіл частинок зразка за розміром можна отримати за інтенсивністю світла. Як правило, будуть отримані параметри розміру частинок D10, D50 і D90, це означає, що розмір частинок 10%, 50% і 90% входить до виміряного значення розміру. Далі також отримані параметри об'ємного розподілу частинок за розміром D10, D50 і D90, і значення також однакові.
Випробування питомої площі поверхні:
Визначення питомої поверхні твердого тіла та розподілу пор за розмірами на основі методу адсорбції азоту базується на законі адсорбції газу на поверхні твердого тіла. Тиск може змінити ступінь адсорбції. Крива, на якій рівноважна адсорбційна здатність змінюється з тиском, називається ізотермою адсорбції. Вивчення та вимірювання ізотерми адсорбції дозволяє не тільки отримати інформацію про властивості адсорбенту та адсорбату, а й розрахувати питому площу поверхні та розподіл розмірів пор твердої речовини. Взагалі кажучи, питома площа поверхні матеріалів негативного електрода з дрібними частинками більша, ніж у матеріалів негативного електрода з великими частинками, і ці фізичні показники необхідно враховувати при використанні в комбінації з позитивними електродами та електролітами.
Перевірка на щільність:
Принцип його випробування. Градуйований циліндр із порошком або частинками закріплюється на механічному вібраційному пристрої, вібраційний двигун змушує механічний вібраційний пристрій вібрувати вертикально вгору та вниз, а градуйований циліндр із порошком або частинками вібрує разом із механічним вібраційним пристроєм у ритмічній послідовності. спосіб. У міру збільшення кількості разів порошок або частинки в градуйованому циліндрі поступово вібрують. Коли кількість вібрацій досягає заданої кількості разів, механічний вібраційний пристрій припиняє вібрувати, і об’єм градуйованого циліндра зчитується. Згідно з визначенням щільності: масу ділять на об'єм, щоб отримати щільність порошку або гранул після натискання. Цей параметр тісно пов'язаний з розміром і формою частинок,
Тест на магнітну речовину:
оскільки важко уникнути магнітних домішок у процесі виробництва матеріалів негативного електрода, ці домішки впливатимуть на саморозряд батареї, а в серйозних випадках спричинять коротке замикання батареї. Таким чином, перевірка магнітних речовин також є важливою, як правило, шляхом проходження. Вміст заліза, хрому, нікелю та цинку в зразках перевіряли за допомогою емісійного спектрометра з індуктивно пов’язаною плазмою.
Тест на ступінь графітизації:
XRD використовується для тестування. Принцип XRD був пояснений раніше, тому я не буду повторювати його тут. Крім того, слід зазначити, що d002 (відстань між шарами) також можна розрахувати за допомогою XRD, що також є відносно важливим показником. , безпосередньо за формулою:
Ступінь графітизації: ступінь графітизації (%)=(3,44-d002)/(3,44-3,354) Відстань
між шарами
d002: рівняння Брегга 2dsinƟ=nλ, де λ — довжина хвилі рентгенівського випромінювання, λ=1,54056 Å, і дифракція порядок n будь-яке натуральне число;
За допомогою цього випробування можна зрозуміти різницю між графітовим матеріалом та ідеальним графітом, а також отримати різні види анодних графітових матеріалів, контролюючи різні умови.
Перевірка зовнішнього вигляду:
як правило, зовнішній вигляд і розподіл матеріалу можна побачити за допомогою SEM. Якщо ви хочете бачити це чіткіше, вам потрібна ТЕМ із більшим збільшенням для аналізу внутрішнього структурного стану та стану покриття поверхні.
Стан покриття поверхні графітового матеріалу і навіть кількість шарів графену можна побачити за допомогою ТЕМ. З удосконаленням обладнання для виявлення, АСМ (атомно-силова мікроскопія), оптична мікроскопія, скануюча тунельна мікроскопія (СТМ) і деякі методи виявлення на місці широко використовуються для характеристики морфології матеріалу.
Перший тест ефективності заряду та розряду:
Вважається, що ця картинка знайома більшості колег по роботі з літієвими батарейками. Зберіть кнопкові батареї, виконайте перший заряд і розряд, а також перший тест і розрахунок ефективності. Як правило, на початку складання, завдяки методу та майстерності, зібрана кнопкова батарея часто дуже послідовна. Погано, тестові дані погані, не турбуйтеся про це, встановіть ще кілька разів, щоразу, коли ви встановлюєте ще кілька, ви зможете дізнатися ключові моменти, щоб досягти бажаних результатів.
Резюме: як друга частина цієї серії, ця стаття головним чином представляє принципи та методи тестування основних властивостей графітових анодних матеріалів. З поглибленням досліджень деякі більш поглиблені методи дослідження почали застосовуватися до анодних матеріалів, таких як рамановська спектроскопія (Raman), рентгенівська фотоелектронна спектроскопія (XPS), інфрачервона спектроскопія з перетворенням Фур’є (FTIR) тощо. Це Вважається, що з розвитком науки і техніки більше нових, кращих і простіших методів тестування також буде використовуватися в промисловості літієвих батарей. широко використовуваний.