粒度分布对锂离子电池性能的影响分析
来源：宝鄂实业
2019-11-30 22:21
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粒度分布对锂离子电池性能有什么影响?在锂离子电池材料中，负极材料是决定电池性能的关键。天然石墨作为一种高结晶度的石墨材料，其粒径大小直接影响电极比表面积和边缘碳原子的比例，对第一电荷的不可逆比容影响很大。
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粒度分布对锂离子电池性能的影响
锂离子电池是锂离子在阳极材料在反复循环之间的“流”的过程,在这个过程中不断地嵌入锂离子电极材料,需要同时又不断嵌入,正是这种摇摆不定的嵌入和嵌入过程,使得锂离子电池可以反复充放电使用。然而，锂离子的去除和固定是由许多因素决定的。
在这些影响因素中，正极和负极材料的粒径无疑是非常重要的。颗粒的大小会直接影响材料的积累，而这种影响所产生的空间效应会直接影响锂离子的去除，从而影响电池的性能。
在锂离子电池的生产和发展中，阳极和阴极极板的性能对电池的性能有很大的影响。其中，阳极和阴极材料的特性及相关的加工工艺是最重要的因素。正极材料和负极材料的粒径大小直接影响电池的充放电行为，相关电池浆液的流变性能直接影响浆液的储存、涂覆和加工稳定性。
一个最重要的天然石墨作为阴极材料,粉末颗粒大小逐渐增加,标准正态分布的粒度分布为三个不同层次的偏心式分布,分布的古怪的石墨粉添加不同量的小粒径的天然石墨粉,一个古怪的分布类型是向更小的粒度。随着粒径的增大，粒径分布范围逐渐扩大。
碳阳极材料和初始充电和放电周期中存在不可逆容量,锂离子电池的充放电过程,首次碳材料表面的嵌入李+电解质溶剂分子联盟中,中间的固态电解质分解形成表面的碳材料,只有在SEI膜阴极表面覆盖,溶剂分子不能嵌入。
添加不同量的小直径的颗粒粉在不同偏心型分布,和由于粉末粒度越小,缺陷和石墨粉机械粉碎过程中很容易使其晶体结构改变,六角结构成凌结构,小颗粒相对更多,石墨粉和凌的钻石晶体数量存储容量较小的石墨结构,从而影响了阳极材料的充放电能力，使电池的充放电能力下降。
锂离子在石墨负极材料中的扩散与碳晶体的颗粒大小直接相关。石墨微晶的粒径越大，锂离子的扩散路径越长。
天然石墨的粒径和分布对锂离子电池的初始充放电能力影响较大，但对其初始效率的影响相对较小。粒径较小的天然石墨具有较大的初始充放电容量，但也具有较大的不可逆容量。
中等粒径石墨粉具有较高的初始效率。随着粒径的增大，石墨粉的第一充放电容量减小，粒径较小的石墨粉的第一不可逆容量增大。粒度分布合理正态。天然石墨阴极材料的正态分布有利于提高锂离子电池的综合性能。
粒径的增加有利于减少首次充放电的不可逆容量损失,及其粒度分布范围略宽,这样大的石墨粒子可以充满了某种小粉末,可以增加颗粒间的接触面积,减少内部阻力,增加电子传导能力,改善com
