Bài cuối cùng trong loạt bài về tài liệu làm điện cực âm cho pin lithium ion - phần giới thiệu kiến ​​thức cơ bản về vật liệu graphit chủ yếu giới thiệu những kiến ​​thức cơ bản về vật liệu làm điện cực âm.

Khi chúng ta nhận được một vật liệu điện cực âm, làm thế nào chúng ta có thể kiểm tra hiệu suất của nó? Cơ sở là gì? Một số tính chất vật lý cơ bản được sử dụng để chọn vật liệu làm điện cực âm. Phần thứ hai của loạt bài này sẽ đưa bạn đến với kiến ​​thức cơ bản và các chỉ số đánh giá cơ bản của việc kiểm tra hiệu suất điện cực âm bằng than chì.

Chúng ta khó có thể đánh giá đây là loại vật liệu làm điện cực âm nào ngay từ vẻ bề ngoài. Không quan trọng. Nhà sản xuất điện cực âm đã phân loại chúng tôi. Màu sắc xuất hiện là đen hoặc chỉ xám, và nó có ánh kim loại. Graphite (Graphite nhân tạo), thường được viết tắt là NG và AG, sẽ hiểu chữ viết tắt này có nghĩa là gì trong tương lai.

Các tính chất cơ bản của graphit bao gồm sự phân bố kích thước hạt, diện tích bề mặt riêng, mật độ vòi, hàm lượng chất từ, mức độ graphit hóa, sự xuất hiện, khả năng tích điện và phóng điện ban đầu, và hiệu suất ban đầu. Sau đây sẽ mô tả chi tiết bài kiểm tra theo từng thông số cơ bản. phương pháp và các chỉ số phán đoán cơ bản.

Kiểm tra phân bố kích thước hạt:

Máy phân tích kích thước hạt laser đo sự phân bố kích thước hạt theo hiện tượng vật lý mà các hạt có thể tán xạ ánh sáng laser. Khi một chùm ánh sáng song song gặp sự cản trở của các hạt, một phần của chùm tia sẽ bị tán xạ, và hướng truyền của chùm tia tán xạ và hướng truyền của chùm sáng chính tạo thành tán xạ. Kích thước của nó liên quan đến kích thước của hạt. Hạt có kích thước càng lớn thì góc tán xạ càng nhỏ và ngược lại. Đồng thời, cường độ của ánh sáng tán xạ đại diện cho số lượng các hạt có kích thước này, vì vậy sự tán xạ được đo ở các góc độ khác nhau. Sự phân bố kích thước hạt của mẫu có thể thu được bằng cường độ ánh sáng. Nói chung, sẽ thu được các thông số về cỡ hạt của D10, D50 và D90, có nghĩa là kích thước hạt 10%, 50% và 90% là giá trị kích thước đo được. Sau đây, các thông số về sự phân bố thể tích cỡ hạt của D10, D50 và D90 cũng thu được và ý nghĩa cũng giống nhau.

Kiểm tra diện tích bề mặt cụ thể:

Việc xác định bề mặt riêng của vật rắn và sự phân bố kích thước lỗ xốp theo phương pháp hấp phụ nitơ dựa trên quy luật hấp phụ khí trên bề mặt vật rắn. Áp suất có thể thay đổi lượng hấp phụ. Đường cong trong đó cân bằng dung tích hấp phụ thay đổi theo áp suất được gọi là đường đẳng nhiệt hấp phụ. Việc nghiên cứu và đo đường đẳng nhiệt hấp phụ không chỉ có thể thu được thông tin về các đặc tính của chất hấp phụ và chất hấp phụ, mà còn tính toán được diện tích bề mặt riêng và sự phân bố kích thước lỗ của chất rắn. Nói chung, diện tích bề mặt riêng của vật liệu điện cực âm có các hạt nhỏ lớn hơn diện tích bề mặt của vật liệu điện cực âm có hạt lớn, và các chỉ số vật lý này cần được xem xét khi sử dụng kết hợp với điện cực dương và chất điện phân.

Nhấn vào Kiểm tra mật độ:

Nguyên tắc thử nghiệm của nó. Xi lanh chia độ có bột hoặc hạt được cố định trên thiết bị rung cơ học, động cơ rung điều khiển thiết bị rung cơ học dao động theo phương thẳng đứng lên xuống và hình trụ chia độ có bột hoặc hạt rung với thiết bị rung cơ học theo nhịp thái độ. Khi số lần tăng lên, bột hoặc các hạt trong ống đong chia độ bị dao động dần dần. Sau khi số lần dao động đạt đến số lần đã định, cơ cấu dao động cơ dừng dao động, người ta đọc ra thể tích của khối trụ chia độ. Theo định nghĩa về tỷ trọng: khối lượng được chia cho thể tích, để có được Tỷ trọng của bột hoặc hạt sau khi khai thác. Thông số này liên quan chặt chẽ đến kích thước và hình dạng của các hạt,

Kiểm tra chất từ ​​tính:

Vì khó tránh khỏi tạp chất từ ​​tính trong quá trình sản xuất vật liệu điện cực âm, những tạp chất này sẽ ảnh hưởng đến quá trình tự phóng điện của pin, trong trường hợp nghiêm trọng sẽ gây ra hiện tượng đoản mạch pin. Do đó, việc kiểm tra các chất từ ​​tính cũng rất cần thiết, nói chung bằng cách cho qua Hàm lượng sắt, crom, niken và kẽm trong các mẫu được kiểm tra bằng máy quang phổ phát xạ plasma ghép cảm ứng.

Kiểm tra mức độ graphit hóa:

XRD được sử dụng để kiểm tra. Nguyên tắc của XRD đã được giải thích trước đây, vì vậy tôi sẽ không nhắc lại ở đây. Ngoài ra, cần lưu ý rằng d002 (khoảng cách giữa các lớp) cũng có thể được tính bằng XRD, đây cũng là một chỉ số tương đối quan trọng. , trực tiếp trên công thức:

Mức độ graphit hóa: mức độ graphit hóa (%) = (3,44-d002) / (3,44-3,354)

Khoảng cách giữa các lớp d002: Phương trình Bragg 2dsinƟ = nλ, trong đó λ là bước sóng của tia X, λ = 1,54056 Å và nhiễu xạ bậc n là một số nguyên dương bất kỳ;

Thông qua thử nghiệm này, có thể hiểu được sự khác biệt giữa vật liệu graphit và graphit lý tưởng, và có thể thu được các loại vật liệu graphit anốt khác nhau bằng cách kiểm soát các điều kiện khác nhau.

Kiểm tra bề ngoài:
Nói chung, bề ngoài và sự phân bố của vật liệu có thể được nhìn thấy thông qua SEM. Nếu bạn muốn nhìn rõ hơn, bạn cần một TEM với độ phóng đại lớn hơn để phân tích trạng thái cấu trúc bên trong và trạng thái phủ của bề mặt.

Trạng thái phủ của bề mặt vật liệu graphit và thậm chí số lớp graphene có thể được nhìn thấy bằng TEM. Với sự cải tiến của thiết bị phát hiện, AFM (kính hiển vi lực nguyên tử), kính hiển vi quang học, kính hiển vi quét đường hầm (STM) và một số kỹ thuật phát hiện tại chỗ đã được sử dụng rộng rãi trong việc xác định đặc tính của hình thái vật liệu.

Kiểm tra hiệu quả sạc và xả đầu tiên:
Bức ảnh này được cho là quen thuộc với phần lớn các đồng nghiệp sử dụng pin lithium. Lắp ráp pin nút, thực hiện sạc và xả đầu tiên và kiểm tra và tính toán hiệu suất đầu tiên. Nói chung, khi bắt đầu lắp ráp, do phương pháp và sự thành thạo, pin nút được lắp ráp thường rất đồng nhất. Kém, dữ liệu kiểm tra không tốt, đừng lo lắng về điều này, hãy cài đặt thêm một vài lần, mỗi lần cài thêm một vài lần nữa, bạn có thể tìm ra những điểm mấu chốt, như vậy mới đạt được kết quả như mong muốn.

Tóm tắt: Là phần thứ hai của loạt bài này, bài báo này chủ yếu giới thiệu các nguyên tắc thử nghiệm và phương pháp thử nghiệm các tính chất cơ bản của vật liệu anốt than chì. Với việc nghiên cứu sâu hơn, một số phương pháp nghiên cứu chuyên sâu hơn đã bắt đầu được áp dụng cho vật liệu anốt, chẳng hạn như Quang phổ Raman (Raman), Quang phổ quang điện tử tia X (XPS), Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), v.v. Nó người ta tin rằng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, nhiều phương pháp thử nghiệm mới hơn, tốt hơn và đơn giản hơn cũng sẽ được sử dụng trong ngành sản xuất pin lithium. sử dụng rộng rãi.