Что такое твердый углерод?
Твердый углерод относится к углеродным материалам, которые трудно графитизировать при температуре выше 2500 °C. Он получил свое название из-за своей высокой механической твердости. Твердый углерод обычно производится путем термической обработки при температуре 500–1200 °C. Источники включают смоляной углерод (фенольный, эпоксидный, полифурфуриловый спирт), пиролитический углерод (ПВС, ПВХ, ПВДФ, ПАН), технический углерод и углерод биомассы.
Примерами углерода биомассы являются глюкоза и целлюлоза. Твердый углерод имеет неупорядоченную структуру и большое межплоскостное расстояние 0,37–0,40 нм. Это расстояние поддерживает вставку и извлечение Li⁺, что приводит к высокой удельной емкости (до 350–400 мАч/г). Он показывает хорошую совместимость с электролитами на основе ПК.
Однако начальная необратимая емкость высока. Она также страдает от таких проблем, как гистерезис напряжения. В настоящее время твердый углерод используется непосредственно в качестве анодного материала. Его также можно смешивать с графитом для улучшения быстрой зарядки.
Что такое мягкий углерод?
Мягкий углерод относится к углеродным материалам, которые легко графитизируются при температуре выше 2500°C.
К примерам можно отнести игольчатый кокс, нефтяной кокс, углеродное волокно и углеродные микросферы.
Степень графитизации у него низкая, но выравнивание слоев лучше, чем у твердого углерода.
Межплоскостное расстояние составляет около 0,34–0,35 нм.
Это больше, чем у идеального графита. Мягкий углерод обеспечивает хорошие скоростные характеристики.
Однако его удельная емкость ниже (250–300 мАч/г), а выходное напряжение также невысокое.
У него нет четкого плато заряда-разряда. Мягкий углерод редко используется непосредственно как анодный материал. Вместо этого он служит сырьем для искусственного графита. Он также используется в качестве покрытия для улучшения проводимости и кинетики.
Схематическая диаграмма микроструктур твердого и мягкого углерода
По официальным данным, мировые поставки анодных материалов в 2023 году достигли 1,789 млн тонн. На Китай пришлось 1,667 млн тонн, что составляет 93,21 трлн. тонн от общемирового объема.
В Китае производится более 90% анодных материалов. По структуре продукции преобладает искусственный графит, на долю которого приходится около 80%. Природный графит составляет около 20%. Другие анодные материалы составляют лишь небольшую долю.
Эпический порошок — это проверенное имя в области передовых решений по обработке порошков. Имея многолетний опыт и европейскую базовую технологию, мы специализируемся на струйных мельницах, классификаторах и полных системах для высокоточного контроля частиц. Наша продукция широко используется в аккумуляторной, химической, минеральной и фармацевтической промышленности, обслуживая клиентов по всему миру надежным качеством и индивидуальными услуга.
