锂离子电池(LIBs)已经广泛应用于各种应用程序由于其好处,其中包括没有记忆效应,延长保存期限,自放电率低。由于需要存储更多的能量,制造商都集中在更高的能源密度电池的发展应对迅速增长对LIBs电气产品的需求。
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能量密度的阳极可以大大增加了优化石墨粒子大小和形状。理想的石墨粒径约20µm,电池可以存储更多的能量。此外,石墨的循环已经直接影响能源存储。
石墨颗粒的循环性越高,利用密度越高。yabo214最优利用石墨的密度应该是大于1 g / mL持有更多的能量。Bettersize实验室使用Bettersizer S3 +进行一个实验,看看粒子大小和形状影响填词的能量密度。
图1所示。Bettersizer S3 +的光学系统。图片来源:Bettersize仪器有限公司
结果
粒度分布
Bettersizer S3 +被用来量化石墨的粒度和粒度分布样本使用激光衍射一个人。图2描绘了三个样品的粒度分布,而表1列出了典型的大小值。粒度逐渐增加示例C从样本,如图2所示。
三个样品的粒度中值值(D50) are.6.804μm,μm 15.98和23.72μm,分别。
图2。粒度分布的三个石墨样品。图片来源:Bettersize仪器有限公司
表1。典型的石墨样品颗粒大小值。来源:Bettersize仪器有限公司
| 样本 |
D10 (μ米) |
D50 (μ米) |
D90 (μ米) |
| 样品一个 |
4.264 |
6.804 |
10.49 |
| 示例B |
9.220 |
15.98 |
27.18 |
| 示例C |
11.60 |
23.72 |
39.98 |
Lithium-intercalation性能是影响颗粒大小,反映在填词的首次可逆容量、不可逆容量和循环性能。根据研究结果,首次不可逆容量减少随着粒径的增加。
可逆容量随颗粒大小,达到20μm。在13 - 80μm石墨样品,120μm石墨样品的储能性能最好。D50样本B和C值接近20μm,表明他们会表现得更好在能量储存样本。
颗粒形状
利用动态图像分析,仅Bettersizer S3 +可以评估形状参数。表2显示了测量三个石墨样品的循环的结果。
三个石墨样品介质循环(网)值为0.862,0.896,和0.876,分别。示例B利用更高密度(1.01 g / mL)比其他两个石墨样品。
表2。循环和利用密度的石墨样品。来源:Bettersize仪器有限公司
| 样本 |
循环 |
利用密度(克/毫升) |
| 10大 |
网 |
人私下偷偷收藏盒式 |
| 样品一个 |
0.813 |
0.862 |
0.917 |
0.85 |
| 示例B |
0.842 |
0.896 |
0.950 |
1.01 |
| 示例C |
0.774 |
0.876 |
0.924 |
0.95 |
当阳极体积能量密度很高,它倾向于持有更多的能量,这是受了密度的影响。球形石墨阳极制造的理想开发密度大于1克/毫升。2
随着粒径的增加,利用密度,因此样本有最小的粒子大小和密度最小的了。
利用密度可以通过颗粒大小也影响不仅通过原材料的形状。亚博网站下载据调查,利用密度和循环有积极的关系,3暗示示例B (1.01 g / mL)利用密度高于样品C (0.95 g / mL)。
示例B样品预计最大的能源控股能力三个样品根据利用密度和颗粒大小的结果。
可重复性
粒径测量的重复性是一个至关重要的参数。图3显示了示例C的粒度分布的三个复制几乎是相同的。
图3。重复性的示例C。图片来源:Bettersize仪器有限公司
典型的示例C值的重复性表3所示。D10, D50和D90大小值有0.28%,0.08%,和0.33%的可重复性。结果的可重复性高,Bettersizer S3 +高度可靠。
表3。重复性典型的粒度值。来源:Bettersize仪器有限公司
| 样品 |
D10 (μ米) |
D50 (μ米) |
D90 (μ米) |
| 颈- 1样品 |
11.60 |
23.72 |
39.98 |
| 示例c - 2 |
11.55 |
23.74 |
40.09 |
| 样例颈- 3 |
11.54 |
23.76 |
40.24 |
| 可重复性 |
0.28% |
0.08% |
0.33% |
结论
阳极的储能能力库是由粒子大小和形状,应该管理和评估一个最佳的范围内提高制造过程的效率。
石墨的循环和粒子大小应该用动态图像测量技术和激光衍射方法,分别按照国家标准GB / T 38887 - 2020。4
分别实现粒子大小和形状的结果,传统的方法需要两个工具。激光衍射和动态图像技术结合在一个仪器,Bettersizer S3 +是最好的选择对制造商寻找粒子大小和形状在一个单一的测量结果。
引用
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- 燕,C。张,M。、林& y (2015)。石墨颗粒大小对自来水体积密度的影响。非金属矿山、38 (3)。
- 腾,D。李,P。元,N。律,J。陈,J。林,L。、陈& h (2021)。帕米优化天然石墨球化过程。中国粉科学技术,27 (4亚博老虎机网登录)。
- GB / T 38887 - 2020球形石墨。
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