Grafeeni on grafiitista uutettu materiaali ja koostuu puhtaasta hiilestä, joka on yksi luonnon tärkeimmistä elementeistä .Grafeenioksidijauhe, uudentyyppisenä materiaalina, sillä on suuri levityspotentiaali energian varastointikenttään, kuten litiumparistoihin, litium-rikkiparistoihin, ilma-akkuihin, vetyvarastointiin ja superkondensaattoreita . grafeenilla on erittäin korkea elektronien liikkuvuus, erityinen pinta-ala, vetovoimakkuus ja erinomainen joustavuus . it-liitossa ja voimakkuus- ja voimakkuus- ja voimakkuus- ja voimakkuus-akkua {2} Varastointikapasiteetti ja parempi nopea latausteho, mutta auttaa myös voittamaan kiinteän tilan paristojen kiinteän kiinteän rajapinnan tekniikan ongelmat .
1. grafeenirakenne ja ominaisuudet
Grafeeni on kaksiulotteinen nanomateriaali, joka koostuu hiiliatomista, esittäen hunajakennoa, joka muistuttaa hunajakennoa .. Grafeenin CC-sidoksen pituus on 0 . 141 nm, ja sen teoreettinen tiheys on suunnilleen 0 . 77 mg/m². Grafeenin paksuus on vain yhden hiiliatomin halkaisija.
Hiiliatomit osallistuvat hybridisaatioon SP²: lla, jolloin elektronit voivat toimia sujuvasti kerrosten välillä .
Siksi grafeenilla on erinomainen sähkönjohtavuus, ja se on tällä hetkellä materiaali, jolla on alhaisin resistiivisyys . Tämä on yksi syy siihen, miksi grafeenilla on laajat näkymät paristojen kentällä .
Grafeeniakujen perusperiaate on samanlainen kuin perinteisten litium-ion-akkujen, ja pääero sijaitsee elektrodimateriaalien käytössä .
Grafeeniakuissa elektrodit on tyypillisesti valmistettu grafeenipohjaisista komposiittimateriaaleista, mikä mahdollistaa paristojen olevan suurempi sähkönjohtavuus ja nopeampi ioninsiirtonopeus .Grafeenin korkea pinta -ala tarjoaa aktiivisempia kohtia, mikä mahdollistaa lisää varausten säilyttämisen ja siten lisäämällä akun energiatiheyttä .
Grafeenimateriaaleilla on erinomainen lämmönjohtavuus . Yksikerroksisen materiaalin teoreettinen huoneenlämpöinen lämmönjohtavuus voi tavoittaa 3000-5000 w/(m · k) . Tätä ominaisuutta voidaan käyttää tutkimaan lämmön häviämiskysymystä paristojen . kanssa
Grafeenimateriaaleilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet ja ne ovat materiaalia, jolla on erittäin korkea sitkeys ja lujuus . niitä voidaan käyttää joustavien elektrodimateriaalien kehittämiseen ja tutkimiseen .
2. grafeenin edut akkusovelluksissa
2,1 erittäin korkea sähkönjohtavuus
Grafeenin elektronien liikkuvuus on erittäin korkea, jolloin elektronit voivat liikkua nopeasti materiaalissa, lisäämällä siten merkittävästi akun latausnopeutta . asiaankuuluvien tietojen mukaan grafeeniakujen latausnopeus voi saavuttaa 5–10 kertaa perinteisten litiumparistojen. ..
2.2. Parannettu energiatiheys
Grafeenin atomirakenne mahdollistaa suuremman pinta -alan ja sähkökemiallisen toiminnan, joka auttaa paristoja tallentamaan enemmän energiaa ja lisää akun kokonaistiheyttä .
2.3. Parannettu lämpöstabiilisuus
Grafeenin erinomainen lämmönjohtavuus auttaa paristojen lämpöhallinnassa latauksen ja purkautumisen aikana, mikä voi vähentää lämmön karkaavia tapahtumia ja parantaa paristojen turvallisuutta .
2.4. ympäristöystävällisyys
Grafeeni voidaan massatuotantomenetelmillä, kuten kemiallinen höyryn laskeuma, joka on ympäristöystävällisempi verrattuna perinteisten akkumateriaalien tuotantomenetelmiin .
3.Grafeenin levitys litium-ion-paristoihin
3.1 Grafeeni -negatiivinen elektrodimateriaali
Grafeenia käytetään suoraan negatiivisena elektrodimateriaalina
Grafeenilla on erinomainen sähkönjohtavuus, mutta sen kaksiulotteisen mikroskooppisen rakenteen taipumus pinota helposti johtaa epätyydyttävään tutkimukseen riippumattomista grafeenielektrodimateriaaleista . Tärkeimmät manifestaatiot ovat akun huonon nopeuden suorituskyky ja alhainen syklin tehokkuus jne. .}
Grafeenikomposiitti negatiiviset elektrodimateriaalit
At present, the main graphene negative electrode composite materials include: transition metal oxide/graphene composite materials and graphene-modified silicon-based materials, etc. The research direction of this type of composite materials is to utilize the conductive properties and structural characteristics of graphene materials to assist nanomaterials, improve the lithium-ion transmission rate, thereby enhancing the rate performance of lithium-ion batteries and compensating for the raaka -aineiden puutteet ja puutteet .
3.2. grafeenin johtava aine
Johtavien aineiden materiaalien perustoiminto on luoda nopea ioninsiirtokanavat elektrodien aktiivisten hiukkasten välillä, lisäämällä siten elektroninsiirron nopeutta . hiilipohjaiset materiaalit ovat kevyen painon, korkean johtavuuden, korkean lämmönjohtavuuden ja hyvän kemiallisen vakauden . edut. Johtava grafiitti ja johtava hiilimusta hiilipohjaisissa materiaaleissa eivät enää pysty täyttämään markkinoiden vaatimuksia . uusien johtavien aineiden tutkimus ja kehittäminen on välttämätöntä .
- Grafeenin yksikerroksinen johtava aine
Grafeenia, joka on kaksiulotteisena nanomateriaalina, osoittaa erinomaista sähkönjohtavuutta . grafeenia suurella tietyllä pinta-alalla on kiinnitetty positiivisten elektrodihiukkasten pintaan ja kietoutuu keskenään suuren nopean johtavan verkkoverkon ja.}} {4}: n siirtymisnopeuden muodostamiseksi.
Matalahoidon varaus- ja purkausparistojen tapauksessa, kun grafeenin lisäys kasvaa, purkauskohtainen kapasiteetti kasvaa ensin ja vähentää sitten . verrattuna kaupallisiin johtaviin aineisiin, lisäämällä pieni määrä grafeenia voi saavuttaa hyvän johtavan vaikutuksen ja akun suorituskykyä parannetaan vastaavasti ., kun akkua, joka on korkea-asteen varaus ja tyhjennys, tavanomaisesta johtavan edustajan .
- Grafeeni- ja hiilimusta komposiittiohjaava aine
Kun grafeeni ja hiilimusta yhdistetään komposiitti-johtavan aineen materiaalin muodostamiseksi, suuri määrä kaksiulotteisia grafiittialkkeja kääritään tasaisesti alkuperäisen verkottuneen hiilen mustan rakenteen ympärille ., arkkien väliset aukot täytetään hiilimustalla, joka palvelee kehysrakenteena .
Osuuskunnan johtavuuden avulla alkuperäinen kaksiulotteinen johtavuus pisteissä muutetaan kolmiulotteiseksi johtavuuteen pisteissä . Samanaikaisesti grafeenin pinoamisen ja aggregaation ongelma ratkaistaan, ja rakenteellinen vakaus ja johtavuustehokkuus paranevat .}}}}}}}
- Grafeeni- ja hiilinanoputkikomposiittiohjain lisäaine
Kun grafeeni/hiilinanoputket lisätään johtavina lisäaineena litium-ion-akkumateriaaleihin, nämä kaksi voivat muodostaa kolmiulotteisen johtavan sivustoverkon .
Hiilinanoputket kulkevat kunkin grafeenilevyjen kerroksen läpi muuttamalla alkuperäisen kaksiulotteisen johtavan tilan kolmiulotteiseksi sillan rakenteeksi siirtokanaville . Se tarjoaa nopeamman ja sujuvamman elektronisen johtavan polun parantaen merkittävästi akun positiivisen elektrodin siirtotehokkuutta ja hiili-{3}}}}} -tehokkuuden määrän. Nanoputket parantavat tehokkaasti grafeenirakenteen stabiilisuutta estämällä agglomeraatiota ja kertymistä .
4.Kiinteän akkujen rajapinnan modifikaatio
Tällä hetkellä korkealla johtavuuden kiinteiden elektrolyyttien . tutkimuksessa on edistytty merkittävästi elektrodien kanssa muodostetun kiinteän kiinteän rajapinnan kostutusominaisuudet, jotka vaikuttavat haitallisesti rajapinnan vastus, kemiallinen yhteensopivuus ja rajapinnan vakaus .
Negatiivisen elektrodin rajapinnan alueella kolmiulotteinen grafeenikehys laminoidut levyt ja ontot pallot voivat estää litium-dendriittien muodostumista ja elektrodin tilavuuden laajennusta lataamisen . aikana
Positiivisen elektrodin rajapinta -alueella grafeeni yhdistetään elektrodimateriaaliin ja elektrolyyttiin varauksensiirron parantamiseksi . Lisäksi grafeeni toimii puskurikerroksena, parantaa rajapinnan yhteensopivuutta ja siten parantaa akun yleistä suorituskykyä .}}}}}}}}}}}
Ässä älykäsis specialized in researching and manufacturing of high-end equipment for lithium-ion batteries. We can not only provide one-stop solution for lithium ion battery production line for cylindrical battery, coin cell, pouch cell, but also provide one-stop solution for lithium battery pack assembly line, if you are new in lithium ion battery industry, and want to build your own lithium ion battery production line or lithium ion battery pack Kokoonpanolinja, voimme tarjota sinulle ammatillista teknistä tukea ja ohjausta, ota rohkeasti yhteyttä!