粒度分布對(duì)鋰離子電池性能的影響分析
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-30 22:21
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粒度分布對(duì)鋰離子電池性能有什么影響?在鋰離子電池材料中，負(fù)極材料是決定電池性能的關(guān)鍵。天然石墨作為一種高結(jié)晶度的石墨材料，其粒徑大小直接影響電極比表面積和邊緣碳原子的比例，對(duì)第一電荷的不可逆比容影響很大。
鋰離子電池。JPG
粒度分布對(duì)鋰離子電池性能的影響
鋰離子電池是鋰離子在陽(yáng)極材料在反復(fù)循環(huán)之間的“流”的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中不斷地嵌入鋰離子電極材料,需要同時(shí)又不斷嵌入,正是這種搖擺不定的嵌入和嵌入過(guò)程,使得鋰離子電池可以反復(fù)充放電使用。然而，鋰離子的去除和固定是由許多因素決定的。
在這些影響因素中，正極和負(fù)極材料的粒徑無(wú)疑是非常重要的。顆粒的大小會(huì)直接影響材料的積累，而這種影響所產(chǎn)生的空間效應(yīng)會(huì)直接影響鋰離子的去除，從而影響電池的性能。
在鋰離子電池的生產(chǎn)和發(fā)展中，陽(yáng)極和陰極極板的性能對(duì)電池的性能有很大的影響。其中，陽(yáng)極和陰極材料的特性及相關(guān)的加工工藝是最重要的因素。正極材料和負(fù)極材料的粒徑大小直接影響電池的充放電行為，相關(guān)電池漿液的流變性能直接影響漿液的儲(chǔ)存、涂覆和加工穩(wěn)定性。
一個(gè)最重要的天然石墨作為陰極材料,粉末顆粒大小逐漸增加,標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的粒度分布為三個(gè)不同層次的偏心式分布,分布的古怪的石墨粉添加不同量的小粒徑的天然石墨粉,一個(gè)古怪的分布類(lèi)型是向更小的粒度。隨著粒徑的增大，粒徑分布范圍逐漸擴(kuò)大。
碳陽(yáng)極材料和初始充電和放電周期中存在不可逆容量,鋰離子電池的充放電過(guò)程,首次碳材料表面的嵌入李+電解質(zhì)溶劑分子聯(lián)盟中,中間的固態(tài)電解質(zhì)分解形成表面的碳材料,只有在SEI膜陰極表面覆蓋,溶劑分子不能嵌入。
添加不同量的小直徑的顆粒粉在不同偏心型分布,和由于粉末粒度越小,缺陷和石墨粉機(jī)械粉碎過(guò)程中很容易使其晶體結(jié)構(gòu)改變,六角結(jié)構(gòu)成凌結(jié)構(gòu),小顆粒相對(duì)更多,石墨粉和凌的鉆石晶體數(shù)量存儲(chǔ)容量較小的石墨結(jié)構(gòu),從而影響了陽(yáng)極材料的充放電能力，使電池的充放電能力下降。
鋰離子在石墨負(fù)極材料中的擴(kuò)散與碳晶體的顆粒大小直接相關(guān)。石墨微晶的粒徑越大，鋰離子的擴(kuò)散路徑越長(zhǎng)。
天然石墨的粒徑和分布對(duì)鋰離子電池的初始充放電能力影響較大，但對(duì)其初始效率的影響相對(duì)較小。粒徑較小的天然石墨具有較大的初始充放電容量，但也具有較大的不可逆容量。
中等粒徑石墨粉具有較高的初始效率。隨著粒徑的增大，石墨粉的第一充放電容量減小，粒徑較小的石墨粉的第一不可逆容量增大。粒度分布合理正態(tài)。天然石墨陰極材料的正態(tài)分布有利于提高鋰離子電池的綜合性能。
粒徑的增加有利于減少首次充放電的不可逆容量損失,及其粒度分布范圍略寬,這樣大的石墨粒子可以充滿(mǎn)了某種小粉末,可以增加顆粒間的接觸面積,減少內(nèi)部阻力,增加電子傳導(dǎo)能力,改善com
