一个研究小组，由Prof. Jeff Dahn达尔豪西大学（Dalhousie University）的专注于对石墨掺入后袋细胞的生命周期和特性进行彻底评估。该研究发表在电化学学会杂志。
学习：石墨材料对NMC811/石墨袋的寿命的亚博网站下载影响：第一部分。。图片来源：Miriam Doerr Martin Frommherz/Shutterstock.com
According to the novel study, strategic research regarding lifecycle enhancement of storage devices and cells has not been made, as it is quite expensive requiring substantial resources.
最近的研究
通常，研究人员对具有增强高能密度特征的锂离子细胞感兴趣。最近，重点是富含Ni的细胞，其密度特性通过包含添加剂掺杂材料或通过阴极涂层的过程增强。亚博网站下载
限制of Ni-Rich Materials
尽管全球研究人员感兴趣，但富含镍的材料在充电和放电过程中显示出快速的晶格体积变化，这是分子水平上粒子微裂纹的核心来源，亚博网站下载以及带有电解质导致细胞衰竭的重复排水反应。
Electrolyte additives have been incorporated for inhibiting lithium loss, but graphite has been the center of focus to diminish the parasitic reactions that cause a significant reduction in the lifecycle.
石墨的重要性
石墨是一种在火成岩中发现的矿物。石墨的最常见用途包括电池，冶金，扩展石墨，制动衬里，铸造和润滑剂应用。石墨烯是石墨的天然成分，具有非同寻常的物理品质，并且是已知的最坚硬的化合物之一。
石墨材料的类型
天然石墨（NG）以及人工或合成石墨（Ag）是两种主要类型的石墨类型。天然石墨主要是通过采矿技术从地壳获得的，而碳前体和石油焦焦处理用于合成人工石墨。人造石墨的特异性热容量比自然存在的石墨略低。
这项工作中不同169个石墨电极的SEM图像。图片来源：Eldesoky，A。，电化学社会杂志
与其他材料相比，电池或电池中的石墨电极显着影响其充电和放电速率，其SEI组成，锂损失，气体形成和电池的生命周期。亚博网站下载
The recent research published by the researchers was conducted via a complete analysis of the impact of three natural graphite and two artificial graphite on NMC811 pouch cells.
小袋细胞简介
The pouch cell is a pyramidal device with an aluminum polymer film membrane on the outer coating of liquid or semi-solid lithium-ion; it does not have a metallic protective case. As a result, as opposed to regularly available square cells, the weight may be reduced, and it can be readily manufactured in a variety of sizes and configurations.
Laminate pouch cells are extensively employed in retail electronic goods (e.g., smartphones), where the longevity requirements are significantly lower than in the automobile industry.
Research Findings
研究人员利用综合技术进行分析。机器制造的袋电池额定容量为240 mAh，没有使用电解质。
据观察，天然石墨材料具有圆形的分子拓扑结构，而Ag具有类似片状的颗粒形态，并且具有更密集的堆积。NG显示出更高程度的结晶度，仅为未对准概率的3-4％。
AGS似乎没有对它们施加碳涂料，但是NG似乎有大涂层。NGS上的涂层占总重量的5％。还证明，涂有碳的NG的性能比未涂层的材料更好。亚博网站下载
实验表明，反应性低的石墨类型会阻碍电解质的降低。结果，具有强SEI的彻底钝化石墨将限制细胞中寄生过程的速率。AGC的减少活动很少，表明它的接触面积很小。
co2和c2H4由于细胞在AR杂物箱中提供电解质，因此发现气体作为所有细胞中的主要气体，并与AR结合。
The cells demonstrated good RT efficiency, which is to be expected for cells made with cutting-edge ingredients and outstanding additive mixes; nonetheless, certain discrepancies amongst graphite compounds can still be noticed.
限制
尽管该研究显示出有利的结果，但有关纳入过程的某些局限性仍然存在。由于这些单元在室温下进行了不调节温度调节的评估，因此来自温度变化的嘈杂数据会增加不确定性。这些确定性包括对终身和能力的高估，应采取适当的步骤来纳入这些差异。此外，来自硬币细胞和小袋细胞的数据表明，AGC和NGB的电解质还原活性极为有限。
简而言之，石墨对小袋细胞是有利的，这是新研究的彻底显示的。
参考
Eldesoky，A.，Bauer，M.，Azam，S.，Song，W.，Weber，R.，Hy，S.，。。。Dahn，J。R.（2021）。石墨材料对NMC811/石墨袋细胞寿命亚博网站下载的影响：第一部分的材料特性，弧安全测试，气体产生和室温循环。Journal of the Electrochemical society。https://iop亚博老虎机网登录science.iop.org/article/10.1149/1945-7111/ac39fc/meta
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