通过测量了密度改善锂离子电池

由Bettersize仪器有限公司2021年12月8日

有两个电极材料的重要物理性质。欧洲杯足球竞彩首先是利用密度,从而影响锂离子电池的能量密度(自由)。另一个是粒子大小分布。这个属性提供了必要的信息优化磨削参数在生产过程中。

高能量密度自由生产过程中还可以提高改善了密度。因此,自由所必需的生产商,以确定最优的可行了密度和使用该参数作为“黄金标准”测量样品从生产过程到生产者可以匹配或近似“黄金标准”测量。

的BeDensi T Pro系列是一个理想的开发密度测试仪。作为一个经济的设备,它提供了一种无与伦比的性能,没有妥协。

锂电池(自由)是广泛应用于3 c(计算机、通信和消费电子产品),产品也称为信息家电。3 c产品往往是小,他们也被称为“3 c小家电”。图1显示其他设备使用自由,包括静止的能源存储系统和电子工具。

所有其他的选择,自由是可取的,因为它的能量密度最高的实际充电电池(如图1 b)。电池的体积能量密度是一个必要的参数需要考虑,因为这些volume-constrained应用程序。

锂电池的应用(a)和(b)可充电电池的能量密度。

图1所示。锂电池的应用(a)和(b)可充电电池的能量密度。图片来源:Bettersize仪器有限公司

单位体积的能量存储称为瓦特时表达的体积能量密度,通常每升(Wh / L)。

通常,锂电池体积能量密度更高持有更多的能量比类似的电池能量密度较低。此外,通常会有大小限制,当自由安装到合适的产品,所以一个较小的体积能量密度更高自由volume-constrained系统中是一个显著的优势。

实现能量存储能力仍然不足以满足日益增长的市场需求,尽管大量的研究已经进行填词的能量密度和功率增加。¹

在自由阴极电极活性材料欧洲杯足球竞彩必须具有高的密度达到体积能量密度很高。表1描述了差距理论和活动材料的利用密度(包括LiCoO欧洲杯足球竞彩₂(LCO),李(倪_x有限公司_y锰_z阿)₂(不合格品),LiFePO₄(LFP)和描写₂O₄在一个典型的阴极。

表1。理论和利用阴极材料的密度。欧洲杯足球竞彩来源:Bettersize仪器有限公司

阴极材料欧洲杯足球竞彩	李(倪_x有限公司_y锰_z阿)₂	LiFePO₄	描写₂O₄	LiCoO₂
理论密度(克/厘米³)	4.85	3.60	4.31	5.10
利用密度(克/厘米³)	2.6 - -2.8	0.80 - -1.10	2.20 - -2.40	2.80 - -3.00

通常,利用密度与颗粒大小密切相关,粒度分布,形态等等。²优化生产过程预计将提高密度。可以专门优化几个参数,包括前体制备、煅烧和磨削。

滚压之前从阴极活性材料的混合粘结剂或导电剂和后续涂层铝收集器。欧洲杯足球竞彩持有更多能量相同的体积,电极的包装密度将会改善。

粒度分布(PSD)直接影响阴极粉末材料的研磨时间。欧洲杯足球竞彩PSD有显著影响了密度。这个项目的主要目标是探索这种关系的影响PSD的利用自由阴极材料的密度。欧洲杯足球竞彩

实验

的BeDensi T2被用来描述了密度的两个LiFePO₄(联赛)样品准备下不同研磨时间和两个工作站。依照ASTM B527-20实验测试,50克样本用于倒入缸。³

开发速度是200水龙头/分钟,使用的落差是3毫米,总开发时间持续了8分钟。使用Bettersizer圣,样品的粒度分布被激光衍射测量在一分钟。

结果

利用密度

图2显示了体积的LFP-1 LFP-2粉末55.5毫升和46.0毫升,分别。仪器的计算报告确认了LFP-1密度为0.89 (g / cm³LFP-2)为1.08 (g / cm³)。对于每一个样本,10如图2 b复制报告,确认每一个测试的结果能够被重复。

(a)样本体积变化在攻丝,(b) 10个重复样品测量了密度

图2。(a)样本体积变化在攻丝,(b) 10个重复样品测量了密度。图片来源:Bettersize仪器有限公司

精确和可重复的结果主要是由于三个主要原因:

第一个是测试方法符合ASTM B527-20标准。第二个原因是测试人员有一个设备,旋转圆柱体减少和减少任何可能的质量在攻丝过程中分离。最后,气瓶毕业和解释从三个不同角度,如图3所示。

这一阶段后,平均值计算得到三个读数的平均值,然后用于计算了密度。

BeDensi T2 Pro与易读的圆柱体毕业

图3。BeDensi T2 Pro与易读的圆柱体毕业。图片来源:Bettersize仪器有限公司

表2。理论和利用阴极材料的密度。欧洲杯足球竞彩来源:Bettersize仪器有限公司

样本	D_最小值(μm)	D₁₀(μm)	D₅₀(μm)	D_90年(μm)	D_马克斯(μm)
LFP-1	0.28	1.10	4.08	12.21	38.41
LFP-2	0.28	1.46	9.21	18.07	38.41

粒度分布(PSD)

粒度分布(PSD)的两个联赛进行了研究之后,利用密度测量。图4显示结果,它表明,PSDs的样品有相同的0.28到38.41μm范围,同时μm LFP-2 D50为9.21,相比4.08μm LFP-1。

两个样品从0.28到38.41的PSD sampledmin

图4。两个样品从0.28到38.41的PSD sampledmin。图片来源:Bettersize仪器有限公司

因此,一定要注意,这两个样品有相同的PSD范围,而LFP-1 D50小于LFP-2,导致了密度较低。

据报道应等。有一个粒子大小和振实密度之间的相关性:平均粒度越小,振实密度越低。⁴在本例中,如图4所示,LFP-1增加研磨时间会减少颗粒大小。

这个尺寸减少导致减少在这些样本密度占领更大的体积。利用密度测定仪、激光衍射分析仪是必要的对于那些希望了解了密度和PSD的关系,优化生产流程和生产高质量的填词。

结论

BeDensi T Pro系列显示报告确认最优利用密度达到了优化粒度分布。

利用密度,作为最重要的一个阴极电极材料的性质,制备过程中应该改进。这允许锂电池持有更多的能量在同一卷的材料。

因此,自由的制造商必须采用一种高效易用的开发密度测试仪为了快速描述了电极材料的密度。欧洲杯足球竞彩

当涉及到测量电极材料研究,开发阶段测试和生产控制,BeDensi T Pr欧洲杯足球竞彩o系列是理想的应用程序使用。

引用

El Kharbachi。,等。利用,受益超过锂离子电池技术进步和挑战。j .合金化合物。817 (2020)
杨。李,等。高振实密度的球形(倪_0.5锰_0.3有限公司_0.2]O₂阴极材料通过连续氢氧共沉淀法合成先进的锂离子电池。Int。j . Electrochem。9 (2012)。
ASTEM B527-20标准:测试方法对振实密度的金属粉末和化合物。
应J, et al .高密度球形利尼的制备和表征_0.8有限公司_0.2O₂锂离子电池阴极材料。j .电源99 (2001)

这些信息已经采购,审核并改编自Bettersize仪器有限公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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Bettersize仪器有限公司. .(2022年1月11日)。通过测量了密度改善锂离子电池。AZoM。2023年2月2日检索从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=21056。
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哈佛大学
Bettersize仪器有限公司. .2022年。通过测量了密度改善锂离子电池。AZoM, 02 2023年2月,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=21056。