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Formación de grafito esférico Colombia

Grafito de Mina Cabo rojo Colombia

Indicador para medir grafito esférico


Indicadores de rendimiento físico
Tamaño de partícula (D50, μm), densidad (g/cm³), área de superficie específica (㎡/g), humedad (%), carbono fijo (%)

Índice de rendimiento electroquímico
Eficiencia culómbica (%), capacidad de carga (mAh/g), tiempo de ciclo (ciclos)

Ventajas y desventajas del grafito natural.


Ventajas del grafito natural como material de electrodo negativo para baterías de iones de litio: amplia gama de fuentes, bajo costo, plataforma de bajo voltaje de carga y descarga y alta capacidad reversible (valor teórico 372 mAh/g).

Sin embargo, existen muchos problemas con el grafito como material de electrodo negativo de batería: mala compatibilidad con solventes; bajo rendimiento de carga y descarga de alta corriente; durante el primer proceso de carga y descarga, debido a la contaminación simultánea de las moléculas de disolvente, la capa de grafito se desprende, lo que acorta la vida útil de los electrodos.


La capacidad específica (≥350 mAh/g), la eficiencia del primer ciclo (≥85 %) y el rendimiento del ciclo del material del electrodo negativo se pueden mejorar significativamente mediante el tratamiento de esferoidización del grafito en escamas. tamaño de partícula.


Como material de electrodo negativo para baterías de iones de litio, el tamaño de partícula de D50 es mejor entre 16 y 18 μm. Si el tamaño de partícula es demasiado pequeño y el área de superficie específica es grande, el electrodo negativo consumirá una gran cantidad de Li+ en el primer ciclo, formando así una película de interfaz dieléctrica sólida, que es la primera entrada y salida efectiva; el área de contacto con el líquido es pequeña, lo que afecta la capacitancia específica del electrodo negativo. Equipos para la producción de grafito esférico.


Se industrializa la producción de grafito esférico. En la producción industrial, la máquina de colada por viento se utiliza principalmente para la esferoidización de grafito en escamas. Entre ellos, el atomizador de vórtice de flujo de aire es un dispositivo ampliamente utilizado.

El proceso de esferoidización de este método tiene pocas impurezas, pero el volumen del equipo es grande, la cantidad de grafito es grande y el rendimiento es bajo, lo que está estrictamente limitado en la preparación de laboratorio. Modificación de grafito esférico.


Hay dos puntos de partida principales para el cambio:

1. Reducir adecuadamente la superficie específica del molino de piedra y reducir la pérdida irreversible causada por la exfoliación estratificada del grafito causada por el efecto excesivo de la película SEI y la contaminación simultánea de moléculas solventes;

descongelado. Introducir otros elementos metálicos o no metálicos en el grafito para aumentar la capacidad de carga y descarga del grafito.

Método de recubrimiento: mejora del rendimiento del ciclo de grafito


El método de revestimiento de patrón «núcleo-carcasa» utiliza un material de grafito como «núcleo» y superpone una capa de «carcasa» de material de carbono amorfo en la superficie. Los precursores de materiales de carbono amorfo comúnmente utilizados son la resina fenólica, la resina epoxi, el carbono craqueado, etc. 

El espacio entre capas del material de carbono amorfo es mayor que el del grafito, lo que puede mejorar el rendimiento de difusión de los iones de litio en él, lo que equivale a una capa intermedia de iones de litio en la superficie exterior del grafito, lo que aumenta la corriente alta.

Características de carga y descarga de materiales de grafito.

El método de recubrimiento mejora la duración de la batería, pero el proceso de recubrimiento actual todavía tiene algunos problemas. Cómo hacer que el grafito forme un recubrimiento completo y homogéneo y que se una bien con el grafito es el principal problema que debe resolverse ahora.

Método de dopaje: aumentar la capacidad de carga y descarga de grafito
La introducción de algunos metales o elementos no metálicos en materiales de carbono cambiará la microestructura y el estado electrónico del carbono, lo que afectará el comportamiento de intercalación de litio de los electrodos de carbono. 

Actualmente, el más estudiado es la introducción de boro, silicio y fósforo en materiales de carbono. y otros elementos. Otros métodos de modificación comúnmente utilizados: oxidación superficial, decapado de metales, rectificado mecánico

Las ventajas de los materiales de grafito esférico son buena conductividad eléctrica, alta cristalinidad, bajo costo, alta capacidad teórica de intercalación de litio, bajo potencial de carga y descarga y planitud. Es una parte importante del material del cátodo en las baterías de iones de litio y es el material del cátodo en las baterías de iones de litio de producción nacional.

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