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探究锂离子电池负极材料主力(二):石墨类材料性能检测

行业资讯 / 2022-05-31 00:24

本文摘要:作为锂离子电池四大主材之一的负极材料,其比容量以及工作电压必要要求着电池的能量密度和工作电压,虽然硅材料开始逐步南北产业化,但目前的主流负极材料依然是石墨类负极材料,其在反应过程中具备较低的金字锂电位,同时分解的挂锂层间化合物替换金属锂负极,从而防止了金属锂枝晶的沉积,因此安全性以求明显提升。而作为锂电四大主材的最后一个主题,将通过对石墨类材料的基础知识、生产工艺、测试方法、过热模式分析等几个方面对其有一个系统的、直观的了解,对石墨类材料的基础知识做到一个非常简单的讲解。

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作为锂离子电池四大主材之一的负极材料,其比容量以及工作电压必要要求着电池的能量密度和工作电压,虽然硅材料开始逐步南北产业化,但目前的主流负极材料依然是石墨类负极材料,其在反应过程中具备较低的金字锂电位,同时分解的挂锂层间化合物替换金属锂负极,从而防止了金属锂枝晶的沉积,因此安全性以求明显提升。而作为锂电四大主材的最后一个主题,将通过对石墨类材料的基础知识、生产工艺、测试方法、过热模式分析等几个方面对其有一个系统的、直观的了解,对石墨类材料的基础知识做到一个非常简单的讲解。  石墨类材料主要分成人造石墨和天然石墨,人造石墨又不会根据加工工艺的有所不同分成MCMB(中间相碳微球)、硬碳和软碳等,理想的石墨具备层状结构,每个平面类似于苯环,层面之间通过大π键连接;具备2H型六方晶系以及3R型菱面体晶系。

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  对于理想的石墨而言,其理论容量为372mAh/g,但在实际电池设计过程中,一般负极不会过量5%-10%,同时在首次电池过程中构成SEI膜对负极表面构成维护,制止电解液和负极的更进一步反应,而这层膜的优劣将直接影响电池的各项性能。


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