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粒度對鋰電池負極材料有什么影響?
2020
08-26
編輯:宏工網(wǎng)絡(luò)部 瀏覽:10370 時間:2020-08-26
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鋰電池負極材料顆粒的核心指標有:粒度、比表面積、振實密度、灰分、pH值等。其中粒度又會影響比表面積和振實密度,從而影響電池的加工工藝和倍率性能。那粒度對鋰電池負極材料的具體影響有哪些呢?

 粒徑分布影響

圖1:顆粒的粒徑以及分布寬度對漿料黏度的影響

1.對制漿工藝的影響

鋰電池負極材料的粒度分布會直接影響電池的制漿工藝。在相同的體積填充份數(shù)情況下,材料的粒徑越大,粒度分布越寬,漿料的黏度就越小,這有利于提高固含量,減小涂布難度。


2.對體積能量密度的影響

鋰電池負極材料的粒度分布較寬時,體系中的小顆粒能夠填充在大顆粒的空隙中,有利于提高極片的壓實密度,提高電池的體積能量密度。

 

3.對不可逆容量的影響

研究發(fā)現(xiàn),石墨顆粒越小,能夠與電解液接觸的比表面積越大,首次充放電過程中形成的SEI膜所消耗的電荷就越多,不可逆容量損失也就越大。

 

4.對充放電性能的影響

實驗研究表明,石墨顆粒越小,所需克服的范德華力也越小,嵌入就越容易進行,而且顆粒越小,鋰離子嵌入和脫出的通道數(shù)量相對越多,越有利于快速達到完全嵌鋰狀態(tài),在高速率的掃描條件下,電壓滯后程度就越小,即大電流充放電性能越好。

 

5.對振實密度的影響

鋰電池鋰電池負極材料用的石墨要求石墨微粉振實密度高,為等積球形,形成產(chǎn)品的成品率高。球形度越高,振實密度越大,如接近1g/cm3或大于1g/cm3,產(chǎn)品更好。粒度分布越合理(大小有序結(jié)合),振實密度會越大。

 

 

綜上可以看出,鋰電池負極材料的粒度無論過大還是過小,都會對電池的最終性能產(chǎn)生一定的影響,因此要從中取一個平衡。下表是鋰電池負極材料標準中的粒度要求。

表2:鋰電池負極材料生產(chǎn)標準中的粒度要求