ප්රධාන යෙදුම් ක්ෂේත්ර දෙකක ග්රැෆයිටීකරණය කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් සඳහා අපසාරී දර්ශක අවශ්යතා: ලිතියම්-අයන බැටරි ඇනෝඩ සහ ඇලුමිනියම් කැතෝඩ
ග්රැෆිටයිස් කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් සඳහා වන දර්ශක අවශ්යතා, ලිතියම්-අයන බැටරි ඇනෝඩ සහ ඇලුමිනියම් කැතෝඩ හරහා රසායනික සංයුතිය, භෞතික ව්යුහය සහ විද්යුත් රසායනික ක්රියාකාරිත්වයේ සැලකිය යුතු වෙනස්කම් පෙන්නුම් කරයි. ප්රධාන ප්රමුඛතා පහත පරිදි සාරාංශ කර ඇත:
I. ලිතියම්-අයන බැටරි ඇනෝඩ: ව්යුහාත්මක ස්ථායිතාව සලකා බලමින්, හරය ලෙස විද්යුත් රසායනික ක්රියාකාරිත්වය
- අඩු සල්ෆර් අන්තර්ගතය (<0.5%)
සල්ෆර් අපද්රව්ය ග්රැෆිටයිසේෂන් අතරතුර ස්ඵටික හැකිලීම සහ ප්රසාරණය ඇති කළ හැකි අතර එමඟින් ඉලෙක්ට්රෝඩ අස්ථි බිඳීමක් ඇති වේ. ඊට අමතරව, සල්ෆර් ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී වායූන් මුදා හැරිය හැකි අතර, ඝන ඉලෙක්ට්රෝලය අතුරුමුහුණත (SEI) පටලයට හානි කරන අතර ආපසු හැරවිය නොහැකි ධාරිතාව අහිමි වීමට හේතු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, GB/T 24533-2019 ලිතියම්-අයන බැටරි ඇනෝඩවල භාවිතා කරන මිනිරන් සඳහා දැඩි සල්ෆර් අන්තර්ගත පාලනයක් නියම කරයි. - අඩු අළු අන්තර්ගතය (≤0.15%)
අළු වල ඇති ලෝහමය අපද්රව්ය (උදා: සෝඩියම්, යකඩ) ඉලෙක්ට්රෝලය වියෝජනය උත්ප්රේරණය කරයි, බැටරි හායනය වේගවත් කරයි. සෝඩියම් අපද්රව්ය ඇනෝඩ පැණි වද ඔක්සිකරණය අවුලුවාලීමට ද හේතු විය හැකි අතර එමඟින් චක්රීය ආයු කාලය අඩු වේ. අධි-සංශුද්ධතා මිනිරන් 0.15% ට වඩා අඩු අළු ප්රමාණය අඩු කිරීම සඳහා "තුන-ඉහළ" ක්රියාවලියක් (ඉහළ උෂ්ණත්වය, අධි පීඩනය, අධි-සංශුද්ධතා අමුද්රව්ය) අවශ්ය වේ. - ඉහළ ස්ඵටිකතාව සහ දිශානුගත සැකැස්ම
- ඉහළ සත්ය ඝනත්වය: මිනිරන් ස්ඵටිකතාව පිළිබිඹු කරයි; ඉහළ සත්ය ඝනත්වය ලිතියම්-අයන ඇතුළු කිරීම/නිස්සාරණය සඳහා ඇණවුම් කළ නාලිකා සහතික කරයි, අනුපාත ක්රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරයි.
- අඩු තාප ප්රසාරණ සංගුණකය: තන්තුමය ව්යුහය සහිත ඉඳිකටු කෝක්, ස්පොන්ජ් කෝක් වලට වඩා 30% අඩු තාප ප්රසාරණ සංගුණකයක් ප්රදර්ශනය කරයි, ආරෝපණ/විසර්ජන චක්ර අතරතුර පරිමාව ප්රසාරණය අවම කරයි (උදා: ඇනිසොට්රොපික් ග්රැෆයිට් C-අක්ෂය දිගේ ප්රසාරණය වී බැටරි ඉදිමීමට හේතු වේ).
- සමතුලිත අංශු ප්රමාණය සහ නිශ්චිත මතුපිට ප්රදේශය
- පුළුල් අංශු ප්රමාණයේ ව්යාප්තිය: ප්රශස්තකරණය කරන ලද D10, D50 සහ D90 පරාමිතීන් කුඩා අංශු වලට විශාල අංශු අතර හිස්තැන් පිරවීමට හැකියාව ලබා දෙයි, ටැප් ඝනත්වය වැඩි දියුණු කරයි (ඉහළ ටැප් ඝනත්වය ඒකක පරිමාවකට ක්රියාකාරී ද්රව්ය පැටවීම වැඩි කරයි, නමුත් අධික මට්ටම් ඉලෙක්ට්රෝලය තෙත් කිරීමේ හැකියාව අඩු කරයි).
- මධ්යස්ථ නිශ්චිත මතුපිට ප්රදේශය: ඉහළ නිශ්චිත මතුපිට ප්රදේශය (> 10 m²/g) ලිතියම්-අයන සංක්රමණ මාර්ග කෙටි කරයි, අනුපාත ක්රියාකාරිත්වය වැඩි කරයි, නමුත් SEI පටල ප්රදේශය විශාල කරයි, ආරම්භක කූලෝම්බික් කාර්යක්ෂමතාව (ICE) අඩු කරයි.
- ඉහළ ආරම්භක කූලොම්බික් කාර්යක්ෂමතාව (≥92.6%)
පළමු ආරෝපණ/විසර්ජන චක්රය තුළ SEI සෑදීමේදී ලිතියම් පරිභෝජනය අවම කිරීම ඉහළ ශක්ති ඝනත්වයක් පවත්වා ගැනීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ. ප්රමිතීන්ට මූලික විසර්ජන ධාරිතාව ≥350.0 mAh/g සහ ICE ≥92.6% අවශ්ය වේ.
II. ඇලුමිනියම් කැතෝඩ: ප්රධාන ප්රමුඛතා ලෙස සන්නායකතාවය සහ තාප කම්පන ප්රතිරෝධය
- ශ්රේණිගත සල්ෆර් අන්තර්ගත පාලනය
- අඩු සල්ෆර් කෝක් (S < 0.8%): වානේ නිෂ්පාදනයේදී සල්ෆර්-ප්රේරිත වායු පිම්බීම සහ ඉරිතැලීම් වැළැක්වීම සඳහා වාරික ග්රැෆයිට් ඉලෙක්ට්රෝඩවල භාවිතා වේ, ටොන් එකකට වානේ පරිභෝජනය අඩු කරයි (උදා: එක් ව්යවසායයක් අඩු සල්ෆර් කෝක් භාවිතයෙන් ඇනෝඩ පරිභෝජනය 12% කින් අඩු කළේය).
- මධ්යම-සල්ෆර් කෝක් (S 2%–4%): ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදක ඇනෝඩ සඳහා සුදුසු වන අතර එමඟින් පිරිවැය සහ ක්රියාකාරිත්වය සමතුලිත වේ.
- ඉහළ අළු ඉවසීම (නිශ්චිත අපිරිසිදු පාලන සමඟ)
ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදක ධාරා කාර්යක්ෂමතාවයේ ආවර්තිතා පහත වැටීම් වළක්වා ගැනීම සඳහා අළු වල වැනේඩියම් ප්රමාණය ≤0.03% විය යුතුය. ඇනෝඩ පැණි වද ඔක්සිකරණය වැළැක්වීම සඳහා සෝඩියම් අපද්රව්ය දැඩි පාලනයක් අවශ්ය වේ. - ඉහළ ස්ඵටිකතාව සහ තාප කම්පන ප්රතිරෝධය
ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදනය අතරතුර නිතර තාප උච්චාවචනයන්ට ඔරොත්තු දීමට හැකි වන පරිදි, ඉහළ ඝනත්වය, ශක්තිය, අඩු ඉවත් කිරීම සහ විශිෂ්ට තාප කම්පන ප්රතිරෝධයක් ලබා දෙන එහි තන්තුමය ව්යුහය සඳහා ඉඳිකටු කෝක් වඩාත් කැමති වේ. අඩු තාප ප්රසාරණ සංගුණකයක් ව්යුහාත්මක හානිය අවම කරයි, කැතෝඩ ආයු කාලය දීර්ඝ කරයි. - අංශු ප්රමාණය සහ යාන්ත්රික ශක්තිය
- ගැටිති අංශු වලට වැඩි කැමැත්තක් දක්වයි: ප්රවාහනයේදී සහ කැල්සිනේෂන් අතරතුර කැඩී යාම වැළැක්වීම සඳහා කුඩු කෝක් අන්තර්ගතය අඩු කරයි, යාන්ත්රික ශක්තිමත් බව සහතික කරයි.
- කැල්සින් කළ කෝක් වල ඉහළ අනුපාතය: සන්නායකතාවය සහ විඛාදන ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඇලුමිනියම් විද්යුත් විච්ඡේදක ඇනෝඩවල 70% කැල්සින් කළ කෝක් භාවිතා කරයි.
- ඉහළ විද්යුත් සන්නායකතාව
ඉඳිකටු කෝක් ඉලෙක්ට්රෝඩවලට 100,000 A ධාරාවක් රැගෙන යා හැකි අතර, උදුනකට මිනිත්තු 25 ක වානේ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ සාම්ප්රදායික කෝක් වලට වඩා තුන් ගුණයකින් වැඩි සන්නායකතාවයක් ලබා ගනිමින් බලශක්ති පරිභෝජනය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි.
III. මූලික වෙනස්කම් සාරාංශය
| දර්ශකය | ලිතියම්-අයන බැටරි ඇනෝඩ | ඇලුමිනියම් කැතෝඩ |
|---|---|---|
| සල්ෆර් අන්තර්ගතය | ඉතා අඩුයි (<0.5%) | ශ්රේණිගත කර ඇත (අඩු-සල්ෆර් <0.8% හෝ මධ්යම-සල්ෆර් 2%–4%) |
| අළු අන්තර්ගතය | ≤0.15% (ඉහළ සංශුද්ධතාවය) | ඉහළ ඉවසීමක්, නමුත් වැනේඩියම් සහ සෝඩියම් අපද්රව්ය සඳහා දැඩි පාලනයක් සහිතව |
| ස්ඵටිකතාව | ඉහළ සත්ය ඝනත්වය, දිශානුගත සැකැස්ම | ශක්තිමත් තාප කම්පන ප්රතිරෝධය සඳහා ඉඳිකටු කෝක් වඩාත් සුදුසුය. |
| අංශු ප්රමාණය සහ නිශ්චිත මතුපිට ප්රදේශය | සමතුලිත ටැප් ඝනත්වය සහ ICE | යාන්ත්රික ශක්තිය සඳහා ගැටිති අංශු ප්රමුඛතාවය දී ඇත. |
| මූලික කාර්ය සාධනය | විද්යුත් රසායනික කාර්ය සාධනය (කූලෝම්බික් කාර්යක්ෂමතාව, අනුපාත හැකියාව) | සන්නායකතාවය, තාප කම්පන ප්රතිරෝධය, විඛාදන ප්රතිරෝධය |
IV. කර්මාන්ත ප්රවණතා
- ලිතියම්-අයන බැටරි ඇනෝඩ: නව න්යෂ්ටික ව්යුහගත කෝක් (රේඩියල් වයනය) සහ තාර-වෙනස් කරන ලද කැල්සින් කරන ලද කෝක් (දෘඩ කාබන් ඇනෝඩ චක්ර ආයු කාලය වැඩි දියුණු කිරීම) ශක්ති ඝනත්වය සහ චක්ර ක්රියාකාරිත්වය තවදුරටත් ප්රශස්ත කිරීම සඳහා නැගී එන පර්යේෂණ උණුසුම් ස්ථාන වේ.
- ඇලුමිනියම් කැතෝඩ: සිලිකන් කාබයිඩ් ඇඹරීම සඳහා 750 mm විශාල පරිමාණ ඉඳිකටු කෝක් ඉලෙක්ට්රෝඩ සහ මධ්යම සල්ෆර් කෝක් සඳහා වැඩිවන ඉල්ලුම ද්රව්ය සංවර්ධනය ඉහළ සන්නායකතාවය සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය කරා ගෙන යයි.
පළ කිරීමේ කාලය: සැප්-23-2025