山東埃爾派(pai) | 點擊(ji)量(liang):0次 | 2019-11-27
石墨在鋰電池中的應用現狀及發展方向
石墨被(bei)國(guo)際(ji)公認為是“21 世紀支撐高新(xin)技(ji)術發展(zhan)的戰略資(zi)源”。隨著全球經濟環境改(gai)善,石墨在戰略性新(xin)興行(xing)業的應用(yong)(yong),尤其是在新(xin)能源汽(qi)車等行(xing)業的應用(yong)(yong)將會快速增加。
石墨:理想的負極(ji)材(cai)料
天然(ran)石墨(mo)是在高溫下有機成因的(de)碳質(zhi)物變質(zhi)而成,呈(cheng)鋼灰(hui)色(se)、黑(hei)灰(hui)色(se),具有半金屬光澤,晶(jing)體結構屬六方晶(jing)系,呈(cheng)六邊(bian)形(xing)層狀結構,具有耐(nai)高溫、導(dao)(dao)熱、導(dao)(dao)電、潤滑、可塑(su)和(he)抗腐蝕性等(deng)特性。
石墨是(shi)較(jiao)早(zao)應用(yong)的負(fu)極(ji)材(cai)(cai)料(liao),與其他碳(tan)材(cai)(cai)料(liao)相比,其導電性、結晶度更高,良好的層狀結構(gou)和充放電電壓也十(shi)分適(shi)合正極(ji)材(cai)(cai)料(liao)的脫/嵌運動,且目前(qian)工藝成熟、成本較(jiao)低,是(shi)較(jiao)為(wei)理想(xiang)的負(fu)極(ji)材(cai)(cai)料(liao)。
改性:優(you)化(hua)負極材料的性能
石(shi)墨負極一般采用天(tian)然鱗(lin)片石(shi)墨,但存(cun)在(zai)以(yi)下(xia)幾個缺點:
(1)鱗片石墨(mo)(mo)粉具有(you)較(jiao)大的比表面積,對負極(ji)的首(shou)次(ci)充放電(dian)效率(lv)有(you)較(jiao)大影(ying)響;(2)石墨(mo)(mo)的片層結(jie)構決定了(le)Li+只能從材料端面嵌(qian)入,并逐漸(jian)擴散入顆粒(li)內(nei)部,由于鱗片石墨(mo)(mo)的各(ge)向異性,Li+擴散路徑較(jiao)長且不均勻(yun),導致(zhi)(zhi)其比容量較(jiao)低;(3)石墨(mo)(mo)的層間(jian)距較(jiao)小(xiao),增(zeng)加了(le)Li+的擴散阻力(li),且倍率(lv)性能較(jiao)差,快速充電(dian)時Li+易在石墨(mo)(mo)表面沉(chen)積形成鋰枝晶,導致(zhi)(zhi)嚴重(zhong)的安(an)全隱患。
為了解決這些問(wen)題(ti),可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)采(cai)用(yong)顆粒球形化、表面(mian)氧化、表面(mian)氟(fu)化、表面(mian)包(bao)覆(fu)軟碳(tan)、硬碳(tan)材(cai)料以(yi)(yi)及其它方式的表面(mian)修飾(shi)和微結(jie)構調整等技術對(dui)天(tian)然石墨(mo)進行改性處理。從成本(ben)和性能(neng)的綜合考慮,目前工業(ye)界石墨(mo)改性主要(yao)使用(yong)碳(tan)包(bao)覆(fu)工藝處理。商業(ye)化應用(yong)的改性天(tian)然石墨(mo)比容量(liang)為 340~370mA·h/g,首周庫侖效率90%~93%,100% DOD循環壽命可(ke)(ke)(ke)達(da)到(dao)1000次以(yi)(yi)上,基本(ben)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)滿足消費類電(dian)子產品(pin)對(dui)小型電(dian)池性能(neng)的要(yao)求。
埃爾派(pai)位于山東省濰坊(fang)市安丘(qiu)市先進制(zhi)造業(ye)產業(ye)園,擁(yong)有逾50000平方米的機械生產基地和(he)(he)現代化的管(guan)理(li)制(zhi)度,自成立以來(lai),牢記“以粉(fen)體技術開(kai)創先進材(cai)料(liao)的未來(lai)”的使(shi)命(ming),秉承“合規篤信,和(he)(he)合共生”的價值觀,制(zhi)定了“不求所有,但求所用”的人才戰略,與多所高等院校(xiao)合作簽署“產學(xue)研”發展計劃。
由埃(ai)爾(er)派自(zi)主研制(zhi)的(de)(de)粉碎機、分級機,以及(ji)顆(ke)粒整形(xing)、包(bao)覆、修飾等(deng)關鍵技(ji)術(shu)的(de)(de)突破,打破了(le)國(guo)外技(ji)術(shu)壁壘,填補(bu)了(le)國(guo)內行業(ye)(ye)空白,大大推進了(le)醫藥、食(shi)品、化工、礦物(wu)、新材料(liao)、固廢處理等(deng)領域的(de)(de)技(ji)術(shu)進步和(he)產業(ye)(ye)升級。先后榮(rong)獲(huo)科(ke)技(ji)部(bu)“科(ke)技(ji)型(xing)中小企(qi)業(ye)(ye)技(ji)術(shu)創新基金”、“山(shan)東省首(shou)批(pi)瞪羚企(qi)業(ye)(ye)”、“山(shan)東省隱(yin)形(xing)冠軍(jun)企(qi)業(ye)(ye)”、“高新技(ji)術(shu)企(qi)業(ye)(ye)”、“中國(guo)專(zhuan)利山(shan)東明(ming)星企(qi)業(ye)(ye)”等(deng)榮(rong)譽稱號。
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