返回列表页

石墨电极的锂化与膨胀过程解析

标签:石墨电极、东莞石墨电极

在锂离子电池的充放电过程中,石墨电极作为负极扮演着至关重要的角色。随着锂离子的嵌入和脱出,石墨电极会发生显著的锂化和膨胀过程。本文将对石墨电极的锂化与膨胀过程进行详细的解析。

石墨电极的锂化与膨胀过程解析

一、石墨电极的锂化过程

石墨电极的锂化过程主要指的是锂离子在石墨层间的嵌入过程。在充电过程中,锂离子从正极材料中脱出,经过电解液,嵌入到石墨电极的层间结构中。这个过程伴随着电极电势的逐渐降低,同时石墨层间距也发生相应的变化。


随着锂离子的嵌入,石墨电极中的锂含量逐渐增加,形成了不同锂含量的化合物LixC6。在锂化过程中,石墨电极会经历从2H相到1L相的转变,当锂含量达到50%时,转变为LiC12,最终完满锂化后变为LiC6。这个过程的理论容量为372mAh/g,是锂离子电池能够实现高能量密度的关键。


二、石墨电极的膨胀过程

石墨电极的膨胀过程与锂化过程密切相关。随着锂离子的嵌入,石墨层间距逐渐增大,导致石墨电极的体积发生膨胀。这种膨胀现象在锂离子电池的充放电循环过程中尤为明显。


石墨电极的膨胀过程可以分为多个阶段。在首次放电锂化时,石墨电极在800mV-200mV电压区间内主要经历了SEI膜形成过程、极片中的颗粒重排过程以及2H到1L的相变过程。在这个过程中,总体极片膨胀率大概为1.5%。随着锂嵌入量的增加,石墨电极的体积膨胀率也会逐渐增加。


三、石墨电极锂化与膨胀过程对电池性能的影响

石墨电极的锂化与膨胀过程对锂离子电池的性能具有重要影响。一方面,锂化过程使石墨电极能够储存更多的锂离子,从而实现更高的能量密度;另一方面,膨胀过程可能导致电池内部构造的变化,影响电池的循环寿命和安全性。


体积膨胀会导致电池内部构造的松动和机械损伤,从而增加电池内阻,降低电池的输出性能。此外,过度的体积膨胀还可能引发电池内部的热失控反应,对电池的安全性构成威胁。


四、总结与展望

石墨电极的锂化与膨胀过程是锂离子电池充放电过程中的重要现象。通过深入研究这一过程的机理和影响机制,我们可以更好地理解锂离子电池的工作原理,为电池设计和优化提供有力支持。


未来,随着新材料和新技术的不断涌现,我们有望找到更加优秀的负极材料,以解决石墨电极体积膨胀带来的问题。同时,通过优化电池设计和制造工艺,我们可以进一步提高锂离子电池的能量密度、循环寿命和安全性,推动电动汽车等产品的普及和应用。             http://www.shimodianji88.com/

石墨制品加工2

石墨制品加工2

石墨电极特点:
1.重量轻:比重是铜的1/5,适合制作大型电极。
2.放电加工速度快:放电加工速度比铜快3~5倍,大面积或粗加工时更明显。
3.耐高温:温度达3650℃时升华气化,能承受更大的电流。
4.表面易于处理:机加工后无毛刺,易于手工处理。
5.热膨胀系数低:为铜的1/4,且受热不变形。
6.?机加工性能好:切削阻力为铜的1/3。
7.电极损耗小:与铜的比率为2:4,可以无损加工。

石墨制品加工
中山市小榄镇永钛模具加工店 © 2022 版权所有    粤ICP备2023000285号    网站地图    网站管理
技术支持:网站建设
中山市小榄镇永钛模具加工店提供石墨制品加工石墨电极石墨零件和中山石墨电极,中山石墨加工厂,中山石墨电极加工厂,江门石墨电极,江门石墨加工厂,江门石墨电极加工厂,珠海石墨电极,珠海石墨加工厂,珠海石墨电极加工厂,东莞石墨电极,佛山石墨电极,石墨加工厂,石墨电极加工厂。本站网址:http://www.shimodianji88.com
在线咨询
服务电话
微信咨询
微信咨询
微信咨询
手机网站
手机平台