Defnyddir graffit artiffisial yn nodweddiadol ar gyfer ychwanegu carbon wrth gastio, ac mae ei gyfradd amsugno yn bryder sylweddol i brynwyr. Wrth wneud penderfyniadau, mae ffowndrïau fel arfer yn ystyried cyfradd amsugno graffit artiffisial, a allai arwain at rai effeithiau cost. Mae'r ffactorau allweddol sy'n effeithio ar gyfradd amsugno graffit artiffisial yn cynnwys yr agweddau canlynol:
Gradd Graffitization: Mae graffitization sy'n cael ei drin ar dymheredd uchel yn gwneud yr atomau carbon yn fwy trefnus ac yn ffurfio strwythur haenog rheolaidd. Mae gradd graffitization uchel yn darparu sianeli mewnosod/echdynnu ïon lithiwm llyfnach, yn gwella gallu cildroadwy (cyfradd amsugno) a pherfformiad y gyfradd; Mae graffitization isel yn arwain at lai o gapasiti a mwy o polareiddio oherwydd anhwylder strwythurol.
Maint gronynnau a dosbarthiad maint gronynnau: Mae graffit artiffisial gyda maint gronynnau bach yn byrhau'r llwybr trylediad ïon lithiwm ac yn gwella perfformiad ardrethi, ond gall y cynnydd yn yr arwynebedd penodol waethygu adweithiau ochr. Mae gan graffit artiffisial gyda maint gronynnau mawr sefydlogrwydd strwythurol da, ond mae'r llwybr trylediad ïon yn hir, sy'n effeithio ar y gallu gwefru cyflym.
Mae dosbarthiad cul yn sicrhau unffurfiaeth adwaith electrocemegol; Gall dosbarthiad eang achosi gordaliad/gorddischarge lleol, gan effeithio ar yr effeithlonrwydd amsugno cyffredinol.
Strwythur Pore: Mae swm priodol o mesopores (2-50 nm) yn darparu sianeli cludo ïon, tra bod microporau (<2 nm) may hinder diffusion. High SSA can increase reactive sites, but it will aggravate electrolyte decomposition, form an overly thick SEI film, consume active lithium, and reduce the first coulombic efficiency and cycle life. It can be controlled by balancing ion channels and side reactions, usually controlled at 1-5 m²/g.
Cyflwr cemegol arwyneb: Gall ocsigen arwyneb - sy'n cynnwys grwpiau (fel - OH, - COOH) rwymo ïonau lithiwm anadferadwy; Mae amhureddau metel (Fe, CO, ac ati) yn cataleiddio adweithiau ochr ac yn lleihau'r gyfradd amsugno effeithiol. Gall cotio carbon (fel carbon amorffaidd) wella dargludedd, atal adweithiau ochr electrolyt, a gwella sefydlogrwydd rhyngwyneb.
Dwysedd cywasgedig: Mae cywasgiad uchel yn cynyddu dwysedd egni cyfeintiol y batri, ond bydd cywasgiad gormodol yn dinistrio strwythur y pore, yn rhwystro ymdreiddiad electrolyt a chludiant ïon, ac yn lleihau'r gyfradd amsugno effeithiol. Gellir ei optimeiddio rhwng dwysedd ynni ac effeithlonrwydd cludo ïon (fel arfer 1.5-1.7 g/cm³).
Asiant a rhwymwr dargludol: Er mwyn sicrhau'r llwybr electronig (fel carbon du, CNTs), bydd ychwanegiad annigonol yn arwain at polareiddio lleol ac yn lleihau'r effeithlonrwydd amsugno. Ar yr un pryd, bydd y rhwymwr yn effeithio ar sefydlogrwydd strwythur yr electrod (fel SBR/CMC neu PVDF), ac mae'n hawdd cwympo rhwymwyr israddol a dinistrio'r rhwydwaith dargludol.
Paru electrolyt: Mae toddyddion ac ychwanegion, fel ethylen carbonad (EC), yn cyfrannu at ffurfio ffilm SEI sefydlog. A gall ychwanegion (fel FEC, VC) wneud y gorau o gyfansoddiad SEI a lleihau adweithiau ochr. A chrynodiad halen lithiwm, gall electrolyt crynodiad uchel wella sefydlogrwydd, ond mae gludedd cynyddol yn effeithio ar wlybadwyedd.
Felly, mae cyfradd amsugno ïon lithiwm graffit artiffisial yn ganlyniad effaith synergaidd ei ficrostrwythur, gradd graffitization, pores, maint gronynnau, cemeg arwyneb, macrostrwythur electrod, dwysedd cywasgu a ffurfio, ac electrolyt.
