Hi ha diferències significatives en els requisits d'índex per al coc de petroli grafititzat en els diferents camps d'aplicació. En el camp dels materials d'ànode de bateries de liti-ió, es posa èmfasi en el rendiment electroquímic, la distribució de la mida de les partícules, la superfície específica i el control de la puresa. En canvi, el camp de les varetes d'elèctrode (com ara els elèctrodes de grafit) dóna més importància a la conductivitat, la resistència mecànica, l'estabilitat tèrmica i el control del contingut de cendres. A continuació es proporciona una anàlisi detallada:
I. Camp de materials d'ànode de bateries de liti
- El rendiment electroquímic com a indicador principal
Capacitat específica de càrrega/descàrrega inicial: ha d'arribar a ≥350.0 mAh/g (Norma nacional GB/T 24533-2019) per garantir la densitat d'energia de la bateria. Eficiència coulombiana inicial: un requisit de ≥92.6% reflecteix la proporció de capacitat reversible del material durant el primer cicle. Paràmetres de l'estructura cristal·lina: l'espaiat del pla (002) (d002) es controla mitjançant proves de difracció de raigs X (XRD) per optimitzar el grau de grafitització, reduir els defectes de xarxa i millorar la mobilitat dels electrons. 2. Distribució de la mida de les partícules i àrea superficial específica
Distribució de la mida de les partícules: Cal controlar la mida mitjana de les partícules (D50) i l'amplada de la distribució per optimitzar el procés de preparació de la suspensió de la bateria i la densitat d'energia volumètrica. Les partícules petites que omplen els buits de les partícules grans poden millorar la densitat de compactació. Superfície específica: Cal trobar un equilibri entre l'activitat de reacció i la pèrdua de capacitat inicial. Una superfície específica excessiva augmenta l'ús d'aglutinant i la resistència interna, mentre que una superfície específica insuficient limita l'eficiència de la desintercalació dels ions de liti. 3. Control de la puresa i les impureses
Contingut fix de carboni: Cal un requisit de ≥99,5% per minimitzar l'impacte dels components inactius en el rendiment electroquímic. Humitat i valor del pH: Cal un control estricte per evitar l'absorció d'humitat del material o reaccions amb l'electròlit, que poden afectar l'estabilitat del procés de preparació de la suspensió.
II. Camp de vareta d'elèctrode (per exemple, elèctrode de grafit)
- Conductivitat i resistència mecànica
Resistivitat: Ha de ser tan baixa com el nivell de μΩ·m per reduir la pèrdua d'energia durant l'ús de l'elèctrode. Resistència a la flexió: Es requereix una alta resistència a la flexió per resistir l'estrès mecànic durant l'ús i evitar la ruptura. Mòdul elàstic: Cal un equilibri entre rigidesa i tenacitat per evitar esquerdes a causa del xoc tèrmic o la vibració mecànica. 2. Estabilitat tèrmica i resistència a l'oxidació
Coeficient de dilatació tèrmica: Ha de ser baix per minimitzar els canvis dimensionals a altes temperatures i evitar un contacte deficient entre l'elèctrode i la càrrega del forn. Contingut de cendres: Ha de ser ≤0,5% per reduir l'impacte de les impureses en la resistència a l'oxidació de l'elèctrode. Els elements metàl·lics de les cendres poden accelerar l'oxidació de l'elèctrode i escurçar la vida útil. 3. Adaptabilitat del procés de fabricació
Densitat aparent: Cal una densitat aparent alta per millorar la compacitat de l'elèctrode i millorar la conductivitat i la resistència a l'oxidació. Procés d'impregnació i grafitització: Calen múltiples impregnacions i grafitització a alta temperatura (≥2800 °C) per millorar l'ordre del cristall i reduir la resistivitat.
III. Priorització d'indicadors basada en escenaris d'aplicació Materials de l'ànode de la bateria de liti: Han de complir les demandes d'alta densitat d'energia i llarga vida útil, d'aquí els requisits estrictes de rendiment electroquímic, distribució de la mida de les partícules i puresa. Barres d'elèctrode: Han de funcionar de manera estable a altes temperatures i altes densitats de corrent, d'aquí la major èmfasi en la conductivitat, la resistència mecànica i l'estabilitat tèrmica.
Data de publicació: 15 d'octubre de 2025