石墨负极材料的粒度分布对电池有多大影响?激光粒度仪又可以做什么?

石墨由于具备电子电导率高、锂离子扩散系数大、层状结构在嵌锂前后体积变化小、嵌锂容量高和嵌锂电位低等优点,成为目前主流的商业锂离子电池负极材料的宠儿,同时也是目前应用最广泛、技术最成熟的负极材料。

石墨的生产工艺

人造石墨作为负极材料最常用的一种,其基本制备工艺是将骨料和粘结剂进行破碎、造粒、石墨化、筛分而制成。

粒度分布对电池的影响

由于石墨颗粒的大小、分布和形貌影响着负极材料的多个性能指标,因此造粒是制备合格的负极材料非常关键的一步。颗粒越小,倍率性能和循环寿命越好,但首次效率和压实密度越差,反之亦然。而合理的粒度分布(将大颗粒和小颗粒混合)可以提高负极的比容量;颗粒的形貌对倍率、低温性能等也有较大影响。

石墨的粒度分布还会直接影响电池的制浆工艺以及体积能量密度。在相同的体积填充份数情况下,材料的粒径越大,粒度分布越宽,浆料的黏度就越小,这有利于提高固含量,减小涂布难度。另外,材料的粒度分布较宽时,体系中的小颗粒能够填充在大颗粒的空隙中,有助于增加极片的压实密度,提高电池的体积能量密度。

所以对石墨的粒度分布进行检测就十分重要,而这正是激光粒度仪的功能之一。一台高性能的激光粒度仪具有优点操作简便、测试速度快、测试范围广、重复性和准确性好的特点,同时可进行在线测量和干法测量。下图是用Bettersize2600激光粒度分布仪测试的石墨负极的粒度分析报告,从图上我们可以清楚地看到石墨的粒度分布。

石墨的生产工艺

人造石墨作为负极材料最常用的一种,其基本制备工艺是将骨料和粘结剂进行破碎、造粒、石墨化、筛分而制成。

粒度分布对电池的影响

由于石墨颗粒的大小、分布和形貌影响着负极材料的多个性能指标,因此造粒是制备合格的负极材料非常关键的一步。颗粒越小,倍率性能和循环寿命越好,但首次效率和压实密度越差,反之亦然。而合理的粒度分布(将大颗粒和小颗粒混合)可以提高负极的比容量;颗粒的形貌对倍率、低温性能等也有较大影响。

石墨的粒度分布还会直接影响电池的制浆工艺以及体积能量密度。在相同的体积填充份数情况下,材料的粒径越大,粒度分布越宽,浆料的黏度就越小,这有利于提高固含量,减小涂布难度。另外,材料的粒度分布较宽时,体系中的小颗粒能够填充在大颗粒的空隙中,有助于增加极片的压实密度,提高电池的体积能量密度。

所以对石墨的粒度分布进行检测就十分重要,而这正是激光粒度仪的功能之一。一台高性能的激光粒度仪具有优点操作简便、测试速度快、测试范围广、重复性和准确性好的特点,同时可进行在线测量和干法测量。下图是用Bettersize2600激光粒度分布仪测试的石墨负极的粒度分析报告,从图上我们可以清楚地看到石墨的粒度分布。

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晋蕾
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