電(diàn)極(jí)中(zhōng)的各種(zhǒng)材(cái)料及其基本用(yòng)途(tú)特(tè)性(xìng)
2022-07-20 3405
一(yī),材料(liào)理(lǐ)化(huà)性(xìng)能定義及描述
比(bǐ)表麵積(jī)(m2/g):指材(cái)料單位質量粒(lì)子所具有的表麵(miàn)積。(測(cè)試(shì)方法:計(jì)算單(dān)位重(zhòng)量(liáng)的(dí)材料(liào)所(suǒ)吸附(fù)的(dí)氬氣體(tǐ)積(jī))。粒徑(µm):材(cái)料顆粒大小的描(miáo)述,指材(cái)料粒子(zǐ)的直(zhí)徑(jìng)大小(xiǎo)。D50則(zé)描述(shù)材料平均粒徑(jìng)大(dà)小。振(zhèn)實密度(g/cm3):材料通(tōng)過一定(dìng)機械振(zhèn)動所得(dé)單位(wèi)質(zhì)量所振(zhèn)實(shí)下(xià)去的體(tǐ)積。
另外,還(huán)有(yǒu)材(cái)料本身結構(gòu),外觀(guān)型(xíng)態,放電容量,容量效(xiào)率,雜(zá)質(zhì)含量(liáng)等(děng)也是各項材料(liào)性能(néng)製(zhì)約因素。
二,電(diàn)極(jí)中(zhōng)的各種(zhǒng)材料(liào)及(jí)其基本(běn)用(yòng)途(tú)特性(xìng)
1,導電劑(jì)類
碳墨(mò)類導電劑,屬無定(dìng)形(xíng)碳,導(dǎo)電(diàn)性能良(liáng)好(hǎo),有強吸(xī)附性(xìng),比表麵積大,約(yuē)為(wéi)60-100 m2/g,其(qí)本身(shēn)沒(méi)有容量。人造(zào)石墨類導(dǎo)電(diàn)劑(jì),導(dǎo)電性較碳墨類稍(shāo)差(chà),但(dàn)比(bǐ)表(biǎo)麵(miàn)積(jī)較(jiào)小,為10-30m2/g,本身有容量(liáng),約(yuē)為290mAh/g,其(qí)加工性(xìng)能較(jiào)好。另外(wài)還有(yǒu)天然石(shí)墨(mò)類,因(yīn)其本身(shēn)導電性良(liáng)好,也可作為(wéi)導電(diàn)劑,又(yòu)因本(běn)身容(róng)量較(jiào)高(gāo),也可作(zuò)為負(fù)極(jí)材料(liào)。而(ér)納(nà)米級碳纖維,導(dǎo)電性能良(liáng)好(hǎo),加(jiā)工性(xìng)能(néng)良(liáng)好,但(dàn)價(jià)格昂貴。
2,電極材(cái)料
就(jiù)一般鋰離(lí)子(zǐ)二(èr)次電池而言(yán)正極(jí)材料:鈷酸(suān)鋰,本身(shēn)克容量135-150mAh/g,壓實密度3.65-4.00g/cc,LiCoO2為正極(jí)的鋰離(lí)子電池(chí)具有(yǒu)開路電壓高(gāo),比(bǐ)能量高(理(lǐ)論比(bǐ)能(néng)量1068Wh
,理(lǐ)論(lùn)容(róng)量274mAh/g),循環(huán)壽命長(cháng),能快(kuài)速放電(diàn)的特點(diǎn),但(dàn)價格貴。負極材料:人造(zào)石墨(mò),中(zhōng)間(jiān)相碳(tàn)微(wēi)球,天(tiān)然(rán)石墨(mò)改性(xìng)類等(děng)等(děng)。普(pǔ)通(tōng)人(rén)造(zào)石墨:克容量(liáng)290-310mAh/g,壓(yā)實(shí)1.45-1.55g/cc。中間相(xiāng)碳(tàn)微球(qiú):克(kè)容(róng)量(liáng)310-320mAh/g,壓(yā)實1.55-1.65g/cc。天然石(shí)墨(mò)改(gǎi)性:克(kè)容量(liáng)320-340mAh/g,壓實(shí)1.55-1.65g/cc。
3,膠(jiāo)類
對於俗名為PVDF的高分子膠來說(shuō),其化學(xué)名為(wéi)聚(jù)偏氟乙烯,其(qí)粘度的(dí)大小(xiǎo)受(shòu)分(fēn)子量(liáng),官(guān)能團位置及(jí)加工工藝(yì)影響。一(yī)般來說,對(duì)於(yú)相(xiāng)同加工工藝(yì),相同官(guān)能(néng)團位置(zhì),則(zé)其分(fēn)子(zǐ)量越(yuè)大其粘度越(yuè)高,但隨著粘度(dù)的增高,其(qí)對漿料(liào)的沉降現象(xiàng)也(yě)就更(gēng)為(wéi)明(míng)顯。而CMC和(hé)SBR則(zé)為(wéi)水性(xìng)體係中所配合(hé)使用的膠(jiāo)。CMC(羧(suō)甲基(jī)纖維素(sù)納(nà)):白色或(huò)微黃色粉末,本(běn)身有(yǒu)粘接性(xìng)能,但在水性體係中其(qí)最基(jī)本作(zuò)用還是分(fēn)散(sàn)材料(liào)及SBR。SBR(丁苯橡膠(jiāo)乳(rǔ) ):白色帶(dài)淺(qiǎn)藍(lán)色乳(rǔ)狀液體,高(gāo)分子化合物,與(yǔ)CMC混(hùn)合使用,其(qí)粘(nián)接(jiē)性能較(jiào)好。
比(bǐ)表麵積(jī)(m2/g):指材(cái)料單位質量粒(lì)子所具有的表麵(miàn)積。(測(cè)試(shì)方法:計(jì)算單(dān)位重(zhòng)量(liáng)的(dí)材料(liào)所(suǒ)吸附(fù)的(dí)氬氣體(tǐ)積(jī))。粒徑(µm):材(cái)料顆粒大小的描(miáo)述,指材(cái)料粒子(zǐ)的直(zhí)徑(jìng)大小(xiǎo)。D50則(zé)描述(shù)材料平均粒徑(jìng)大(dà)小。振(zhèn)實密度(g/cm3):材料通(tōng)過一定(dìng)機械振(zhèn)動所得(dé)單位(wèi)質(zhì)量所振(zhèn)實(shí)下(xià)去的體(tǐ)積。
另外,還(huán)有(yǒu)材(cái)料本身結構(gòu),外觀(guān)型(xíng)態,放電容量,容量效(xiào)率,雜(zá)質(zhì)含量(liáng)等(děng)也是各項材料(liào)性能(néng)製(zhì)約因素。
二,電(diàn)極(jí)中(zhōng)的各種(zhǒng)材料(liào)及(jí)其基本(běn)用(yòng)途(tú)特性(xìng)
1,導電劑(jì)類
碳墨(mò)類導電劑,屬無定(dìng)形(xíng)碳,導(dǎo)電(diàn)性能良(liáng)好(hǎo),有強吸(xī)附性(xìng),比表麵積大,約(yuē)為(wéi)60-100 m2/g,其(qí)本身(shēn)沒(méi)有容量。人造(zào)石墨類導(dǎo)電(diàn)劑(jì),導(dǎo)電性較碳墨類稍(shāo)差(chà),但(dàn)比(bǐ)表(biǎo)麵(miàn)積(jī)較(jiào)小,為10-30m2/g,本身有容量(liáng),約(yuē)為290mAh/g,其(qí)加工性(xìng)能較(jiào)好。另外(wài)還有(yǒu)天然石(shí)墨(mò)類,因(yīn)其本身(shēn)導電性良(liáng)好,也可作為(wéi)導電(diàn)劑,又(yòu)因本(běn)身容(róng)量較(jiào)高(gāo),也可作(zuò)為負(fù)極(jí)材料(liào)。而(ér)納(nà)米級碳纖維,導(dǎo)電性能良(liáng)好(hǎo),加(jiā)工性(xìng)能(néng)良(liáng)好,但(dàn)價(jià)格昂貴。
2,電極材(cái)料
就(jiù)一般鋰離(lí)子(zǐ)二(èr)次電池而言(yán)正極(jí)材料:鈷酸(suān)鋰,本身(shēn)克容量135-150mAh/g,壓實密度3.65-4.00g/cc,LiCoO2為正極(jí)的鋰離(lí)子電池(chí)具有(yǒu)開路電壓高(gāo),比(bǐ)能量高(理(lǐ)論比(bǐ)能(néng)量1068Wh
,理(lǐ)論(lùn)容(róng)量274mAh/g),循環(huán)壽命長(cháng),能快(kuài)速放電(diàn)的特點(diǎn),但(dàn)價格貴。負極材料:人造(zào)石墨(mò),中(zhōng)間(jiān)相碳(tàn)微(wēi)球,天(tiān)然(rán)石墨(mò)改性(xìng)類等(děng)等(děng)。普(pǔ)通(tōng)人(rén)造(zào)石墨:克容量(liáng)290-310mAh/g,壓(yā)實(shí)1.45-1.55g/cc。中間相(xiāng)碳(tàn)微球(qiú):克(kè)容(róng)量(liáng)310-320mAh/g,壓(yā)實1.55-1.65g/cc。天然石(shí)墨(mò)改(gǎi)性:克(kè)容量(liáng)320-340mAh/g,壓實(shí)1.55-1.65g/cc。3,膠(jiāo)類
對於俗名為PVDF的高分子膠來說(shuō),其化學(xué)名為(wéi)聚(jù)偏氟乙烯,其(qí)粘度的(dí)大小(xiǎo)受(shòu)分(fēn)子量(liáng),官(guān)能團位置及(jí)加工工藝(yì)影響。一(yī)般來說,對(duì)於(yú)相(xiāng)同加工工藝(yì),相同官(guān)能(néng)團位置(zhì),則(zé)其分(fēn)子(zǐ)量越(yuè)大其粘度越(yuè)高,但隨著粘度(dù)的增高,其(qí)對漿料(liào)的沉降現象(xiàng)也(yě)就更(gēng)為(wéi)明(míng)顯。而CMC和(hé)SBR則(zé)為(wéi)水性(xìng)體係中所配合(hé)使用的膠(jiāo)。CMC(羧(suō)甲基(jī)纖維素(sù)納(nà)):白色或(huò)微黃色粉末,本(běn)身有(yǒu)粘接性(xìng)能,但在水性體係中其(qí)最基(jī)本作(zuò)用還是分(fēn)散(sàn)材料(liào)及SBR。SBR(丁苯橡膠(jiāo)乳(rǔ) ):白色帶(dài)淺(qiǎn)藍(lán)色乳(rǔ)狀液體,高(gāo)分子化合物,與(yǔ)CMC混(hùn)合使用,其(qí)粘(nián)接(jiē)性能較(jiào)好。
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