Il materiale dell'anodo in grafite per batterie agli ioni di litio-- (materiale dell'anodo di grafite per batterie agli ioni di litio-) è il materiale dell'elettrodo negativo con nucleo delle batterie agli ioni di litio- e rappresenta quasi il 50% del peso totale della batteria. Raggiunge l'accumulo e il rilascio della carica attraverso l'intercalazione/desorbimento degli ioni di litio tra gli strati di grafite. Essendo un fattore determinante per la densità energetica della batteria, la durata del ciclo e le prestazioni di sicurezza, i materiali in grafite per batterie-devono soddisfare quattro requisiti fondamentali: elevata purezza, elevata cristallinità, distribuzione controllabile delle dimensioni delle particelle ed eccellenti prestazioni elettrochimiche. È ampiamente utilizzato nei veicoli elettrici (EV), nei sistemi di accumulo dell'energia (ESS) e nell'elettronica di consumo, ecc.
Parole chiave di ricerca principali: materiale anodico di grafite per batteria agli ioni di litio-, grafite per batterie, grafite per elettrodi negativi, materiale anodico LIB, grafite sferica (SPG), grafite rivestita di carbonio (CSPG)
Punti chiave del processo:
Tecnologia di purificazione: purificazione chimica (metodo acido-base), purificazione ad alta-temperatura (superiore a 2800 gradi), rimozione di impurità come Fe, S, P fino a valori inferiori a 50 ppm
Sferificazione: Fresatura a getto d'aria + macinazione meccanica, controllo D50 a 10-20 μm, aumento della compattezza (0,8-1,2 g/cm³)
Rivestimento in carbonio: deposizione in fase-gassosa o rivestimento in fase-liquida, che forma uno strato di carbonio amorfo da 2-5 μm, ottimizza la formazione del film SEI e migliora la stabilità del ciclo
Principio di funzionamento
La grafite ha una tipica struttura cristallina a strati con una spaziatura degli strati di circa 0,335 nm, fornendo un canale di inclusione ideale per gli ioni di litio. Durante la carica, gli ioni di litio vengono rilasciati dall'elettrodo positivo e attraversano l'elettrolita per entrare nell'interstrato di grafite per formare il composto LiC₆; durante la scarica, gli ioni di litio vengono rilasciati nuovamente all'elettrodo positivo e gli elettroni fluiscono attraverso il circuito esterno per generare corrente. Questo processo ha un'elevata reversibilità e un basso potenziale di plateau (circa 0,15 V rispetto a Li/Li⁺), che rappresenta il vantaggio principale della grafite come materiale ideale per gli elettrodi negativi.
Standard di controllo qualità
Conformi allo standard nazionale GB/T 24533-2019 "Materiali per anodi di grafite per batterie agli ioni di litio" e alle norme internazionali del settore delle batterie, gli indicatori chiave del controllo qualità includono:
Contenuto di carbonio Maggiore o uguale al 99,95%, preferibilmente 99,99% + prodotti a purezza ultra-elevata
Prima-efficienza coulombiana Maggiore o uguale al 93%, la grafite sintetica può raggiungere il 94% +
Capacità di scarica Maggiore o uguale a 340 mAh/g, vicina alla capacità teorica 372 mAh/g
Contenuto di acqua Inferiore o uguale allo 0,1%, per evitare che la decomposizione dell'elettrolita influenzi le prestazioni
Vantaggi delle prestazioni elettrochimiche
Capacità specifica elevata: grafite naturale 350-365 mAh/g, grafite sintetica 340-355 mAh/g, prossima al limite teorico
Plateau a basso potenziale: il potenziale di carica e scarica rimane stabile a 0,05-0,2 V, migliorando l'efficienza di conversione energetica della batteria
Elevata efficienza coulombiana: efficienza iniziale-93-96%, efficienza del ciclo > 99,9%, riduzione della perdita irreversibile di capacità
Ciclo di vita lungo: tasso di mantenimento della capacità superiore o uguale al 90% dopo 1.000 cicli, soddisfacendo i requisiti di utilizzo a lungo termine- dei veicoli elettrici e dei sistemi di accumulo dell'energia
Elevata-capacità: sviluppo di materiali compositi in silicio-carbonio, grafite ricca di litio-e così via, con capacità target > 400 mAh/g
Ricarica-rapida: ottimizza la struttura della grafite, sviluppa materiali in grafite-a ricarica rapida 3C per soddisfare le esigenze di ricarica rapida dei veicoli elettrici
Ecologia: sviluppa processi di produzione a basso-consumo energetico, aumenta il tasso di recupero dei materiali in grafite e riduci l'impronta di carbonio
Funzionalizzazione: modifica del rivestimento superficiale, modifica del drogaggio, per migliorare l'adattabilità dei materiali di grafite nelle batterie-allo stato solido
La nostra produzione e le nostre attrezzature
La nostra hotline di assistenza gratuita:+8615617175030
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anni
Operiamo nel settore dal 1984
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Abbiamo ottenuto la maggior parte dei certificati professionali del settore e insistiamo sugli standard internazionali di produzione.
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Squadra di esperti
Disponiamo delle attrezzature più avanzate e di un team di esperti di progettazione.
| Parametro | Unità | Grafite sferica naturale (NSG) | Grafite sintetica (SG) | Grafite sferica rivestita in carbonio (CSPG) | Metodo di prova |
|---|---|---|---|---|---|
| Proprietà di base | |||||
| Contenuto di carbonio | % | Maggiore o uguale a 99,95 | Maggiore o uguale a 99,98 | Maggiore o uguale a 99,95 | GB/T24533-2019 |
| Contenuto di cenere | ppm | Inferiore o uguale a 500 | Minore o uguale a 300 | Meno o uguale a 400 | GB/T24533-2019 |
| Contenuto di umidità | % | Inferiore o uguale a 0,10 | Inferiore o uguale a 0,08 | Inferiore o uguale a 0,09 | Karl Fisher |
| Grado di grafitizzazione | % | 93-95 | 90-93 | 93-95 | XRD |
| Caratteristiche delle particelle | |||||
| Dimensione media delle particelle (D50) | μm | 12-18 | 10-16 | 12-18 | Diffrazione laser |
| Distribuzione granulometrica (D10/D90) | μm | 5-28 | 4-26 | 5-28 | Diffrazione laser |
| Superficie specifica (BET) | m²/g | 1.5-2.5 | 1.0-2.0 | 1.2-2.2 | Metodo SCOMMESSA |
| Tocca Densità | g/cm³ | 0.95-1.10 | 1.00-1.15 | 1.00-1.13 | GB/T24533-2019 |
| Prestazioni elettrochimiche | |||||
| Capacità di scarica iniziale | mAh/g | 350-365 | 340-355 | 345-360 | Test mezza-cella (0,1C) |
| Efficienza Coulombiana Iniziale (ICE) | % | 93.0-94.5 | 94.0-95.5 | 94.5-96.0 | Test mezza-cella (0,1C) |
| Capacità reversibile (dopo 5 cicli) | mAh/g | 345-360 | 335-350 | 340-355 | Test mezza-cella (0,2C) |
| Ritenzione della capacità (1000 cicli) | % | Maggiore o uguale a 88 | Maggiore o uguale a 90 | Maggiore o uguale a 92 | Test della mezza cella- (1C) |
| Capacità di velocità (1C/0,2C) | % | Maggiore o uguale a 80 | Maggiore o uguale a 85 | Maggiore o uguale a 88 | Test di mezza cella- |
| Proprietà meccaniche e termiche | |||||
| Vera densità | g/cm³ | 2.20-2.25 | 2.18-2.23 | 2.20-2.24 | Picnometro |
| Comprimibilità | % | 15-20 | 18-22 | 16-20 | Prova di compressione |
| Conducibilità termica | W/(m·K) | 120-150 | 100-130 | 110-140 | Metodo del flash laser |
| Coefficiente di dilatazione termica | 10⁻⁶/grado | 2.0-3.0 | 2.5-3.5 | 2.2-3.2 | Dilatometro |
| Contenuto di impurità | ppm | ||||
| Ferro (Fe) | ppm | Inferiore o uguale a 30 | Minore o uguale a 20 | Inferiore o uguale a 25 | ICP-MS |
| Zolfo (S) | ppm | Minore o uguale a 20 | Minore o uguale a 15 | Inferiore o uguale a 18 | Metodo di combustione |
| Fosforo (P) | ppm | Minore o uguale a 15 | Minore o uguale a 10 | Minore o uguale a 12 | ICP-MS |
| Rame (Cu) | ppm | Minore o uguale a 10 | Minore o uguale a 8 | Minore o uguale a 9 | ICP-MS |
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