Mar 07, 2019 Pageview:524
La batería de iones de litio se refiere a un sistema de batería secundaria que incorpora dos compuestos de litio diferentes como ánodo y cátodo. Durante la carga, el ión de litio se desprende del ánodo, a través del electrolito y el diafragma, y se incrusta en el cátodo; Durante la descarga, el ión de litio se desprende del cátodo, a través del electrolito y el diafragma, y se incrusta en el ánodo. El cátodo de la batería de iones de litio está hecho del material activo del cátodo, adhesivos y aditivos que mezclan la pasta adhesiva de manera uniforme en ambos lados de la lámina de cobre al secar y enrollar.
La ventaja del grafito como material del cátodo.
El grafito es un carbono alótropo, ambos están estrechamente relacionados. El grafito es la forma más estable de elemento de carbono (el diamante es una especie de alótropos metaestables del carbono, aunque su dureza es mucho mayor que la del grafito, es la sustancia más dura de la naturaleza, pero su estabilidad es menor que la del grafito).
El término grafito del griego "graphein", el material es resistente a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, buena conductividad eléctrica, conductividad térmica y propiedades químicas estables, y es más liviano que el aluminio. Además de los materiales de ánodo para baterías de iones de litio, el grafito de alta calidad también se puede utilizar para celdas de combustible, celdas solares, semiconductores, diodos emisores de luz (leds), así como diferentes dominios como reactores nucleares.
En general, el grafito con alta conductividad eléctrica, la estructura en capas en un pequeño cambio de volumen, antes y después de la alta capacidad de intercalado-li intercalado-li y las ventajas del bit bajo de la electricidad de litio incorporada, se ha convertido en la corriente principal de los materiales comerciales de cátodos de baterías de iones de litio. .
El acceso del grafito
Para el grafito de una de dos formas: una es el mineral natural, la segunda es la síntesis de alquitrán de hulla. Y la batería de iones de litio que utiliza material de grafito suele estar hecha de un 55% de grafito y un 45% de la preparación de baja pureza de grafito natural para reconciliar.
Los fabricantes alguna vez fueron populares en grafito sintético porque la homogeneidad y pureza del grafito sintético es superior al grafito natural. Ahora no es lo mismo, la aplicación de métodos modernos de purificación química hacen que el tratamiento térmico pueda obtener un 99,9% de pureza del grafito natural. Síntesis, por el contrario, la pureza del grafito fue del 99%, y el primero es más popular.
En comparación con el grafito sintético, el grafito en escamas natural purificado tiene una mayor cristalinidad, muestra una mejor conductividad eléctrica y conductividad térmica. Además, se espera que el grafito natural reduzca el costo de producción de la batería de iones de litio, al mismo tiempo, aún puede obtener el mismo o incluso más excelente rendimiento de la batería.
Se puede esperar que se reemplace un grafito sintético, el futuro pertenece al grafito natural y al grafeno sintetizados a partir de grafito natural, más baratos y más respetuosos con el medio ambiente, más.
El mecanismo intercalado-li del grafito
El grafito tiene buena conductividad eléctrica, alto grado de cristalización, tiene una buena estructura de capa, muy adecuado para iones de litio incrustados repetidamente, es actualmente la tecnología más utilizada y más madura de materiales de cátodo. Iones de litio incrustados después de las capas de grafito, forman el LixC6 combinado de li intercalado (0 x 1 o menos o menos), la capacidad teórica es 372 mAh / g (x = 1), reactivo como: xLi ++ 6 c + xe - -> LixC6
Forma incrustada de iones de litio para hacer una capa de grafito y una capa entre la acumulación por ABAB AAAA.
Modificación de grafito
Debido al espaciamiento de la capa de grafito (d 0.34 nm o menos) menor que el espaciado de la capa de cristal de los compuestos de grafito LixC6 intercalado-li (0.37 nm), que en el proceso de carga y descarga, el espaciado de la capa de grafito cambia, fácil de causar una capa de grafito en escamas , pulverización, ocurrirá iones de litio y moléculas de solvente orgánico común, capa de grafito incrustado y descomposición del solvente orgánico, que afectan el rendimiento del ciclo celular.
Mediante la modificación del grafito, como en el carbono, la oxidación de la superficie del grafito, la pirólisis del polímero de recubrimiento para formar el grafito compuesto con estructura de núcleo-carcasa, puede mejorar el rendimiento de carga y descarga del grafito y mejorar la capacidad específica.
Otros materiales de ánodo
En la actualidad, los materiales del ánodo de grafito son la corriente principal de la batería de iones de litio comercial, su capacidad teórica de 372 mAh / g, en el mercado con un mejor rendimiento de los materiales del ánodo de grafito han podido alcanzar 360 mAh / g, la capacidad g tiende gradualmente para limitar el valor. Aunque el grafito como material del cátodo tiene una baja capacidad de g, como la desventaja de la desviación de circularidad, pero con un alto rendimiento de costo de la clase de materiales del ánodo de grafito, no será reemplazado inmediatamente por nuevos materiales, las razones específicas son las siguientes:
1. La nueva tecnología de materiales de ánodo no está madura, también necesita mucho tiempo para mejorar el rendimiento;
2. El precio de los nuevos materiales del ánodo es más alto, la ventaja del precio del ánodo de grafito es obvia;
3. Los materiales del ánodo deben coincidir con los materiales del ánodo, el electrolito y el uso, y en la actualidad el material del ánodo de capacidad específica es generalmente bajo.
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