વિવિધ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં ગ્રાફિટાઇઝ્ડ પેટ્રોલિયમ કોક માટે સૂચકાંક આવશ્યકતાઓમાં શું ભાર અને તફાવત છે?

વિવિધ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં ગ્રાફિટાઇઝ્ડ પેટ્રોલિયમ કોક માટે સૂચકાંક આવશ્યકતાઓમાં નોંધપાત્ર તફાવત છે. લિથિયમ-આયન બેટરી એનોડ સામગ્રીના ક્ષેત્રમાં, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કામગીરી, કણોના કદનું વિતરણ, ચોક્કસ સપાટી ક્ષેત્ર અને શુદ્ધતા નિયંત્રણ પર ભાર મૂકવામાં આવે છે. તેનાથી વિપરીત, ઇલેક્ટ્રોડ સળિયા (જેમ કે ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ) નું ક્ષેત્ર વાહકતા, યાંત્રિક શક્તિ, થર્મલ સ્થિરતા અને રાખ સામગ્રી નિયંત્રણ પર વધુ મહત્વ આપે છે. નીચે વિગતવાર વિશ્લેષણ આપવામાં આવ્યું છે:

I. લિથિયમ-આયન બેટરી એનોડ મટીરીયલ ફીલ્ડ

1. મુખ્ય સૂચક તરીકે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કામગીરી

પ્રારંભિક ચાર્જ/ડિસ્ચાર્જ વિશિષ્ટ ક્ષમતા: બેટરી ઉર્જા ઘનતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે તે ≥350.0 mAh/g (રાષ્ટ્રીય માનક GB/T 24533-2019) સુધી પહોંચવી આવશ્યક છે. પ્રારંભિક કુલોમ્બિક કાર્યક્ષમતા: ≥92.6% ની આવશ્યકતા પ્રથમ ચક્ર દરમિયાન સામગ્રીના ઉલટાવી શકાય તેવા ક્ષમતા પ્રમાણને પ્રતિબિંબિત કરે છે. સ્ફટિક માળખાના પરિમાણો: (002) પ્લેન સ્પેસિંગ (d002) ને એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન (XRD) પરીક્ષણ દ્વારા નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે જેથી ગ્રાફિટાઇઝેશન ડિગ્રીને ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય, જાળી ખામીઓ ઓછી થઈ શકે અને ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતામાં વધારો થાય. 2. કણ કદ વિતરણ અને ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર

કણ કદ વિતરણ: બેટરી સ્લરી તૈયારી પ્રક્રિયા અને વોલ્યુમેટ્રિક ઉર્જા ઘનતાને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે સરેરાશ કણ કદ (D50) અને વિતરણ પહોળાઈને નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે. મોટા કણોના ખાલી જગ્યાઓ ભરતા નાના કણો કોમ્પેક્શન ઘનતામાં સુધારો કરી શકે છે. ચોક્કસ સપાટી ક્ષેત્ર: પ્રતિક્રિયા પ્રવૃત્તિ અને પ્રારંભિક ક્ષમતા નુકશાન વચ્ચે સંતુલન બનાવવું આવશ્યક છે. વધુ પડતું ચોક્કસ સપાટી ક્ષેત્ર બાઈન્ડર વપરાશ અને આંતરિક પ્રતિકાર વધારે છે, જ્યારે અપૂરતું ચોક્કસ સપાટી ક્ષેત્ર લિથિયમ-આયન ડિઇન્ટરકલેશન કાર્યક્ષમતાને મર્યાદિત કરે છે. 3. શુદ્ધતા અને અશુદ્ધિ નિયંત્રણ

સ્થિર કાર્બન સામગ્રી: ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કામગીરી પર નિષ્ક્રિય ઘટકોની અસર ઘટાડવા માટે ≥99.5% ની આવશ્યકતા જરૂરી છે. ભેજ અને pH મૂલ્ય: સામગ્રીના ભેજ શોષણ અથવા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સાથેની પ્રતિક્રિયાઓને ટાળવા માટે સખત નિયંત્રણ જરૂરી છે, જે સ્લરી તૈયારી પ્રક્રિયાની સ્થિરતાને અસર કરી શકે છે.

II. ઇલેક્ટ્રોડ રોડ (દા.ત., ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ) ક્ષેત્ર

1. વાહકતા અને યાંત્રિક શક્તિ

પ્રતિકારકતા: ઇલેક્ટ્રોડના ઉપયોગ દરમિયાન ઉર્જા નુકશાન ઘટાડવા માટે તે μΩ·m સ્તર જેટલું ઓછું હોવું જોઈએ. ફ્લેક્સરલ સ્ટ્રેન્થ: ઉપયોગ દરમિયાન યાંત્રિક તાણનો સામનો કરવા અને તૂટવાથી બચવા માટે ઉચ્ચ ફ્લેક્સરલ સ્ટ્રેન્થ જરૂરી છે. સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ: થર્મલ શોક અથવા યાંત્રિક કંપનને કારણે તિરાડ ટાળવા માટે કઠોરતા અને કઠિનતા વચ્ચે સંતુલન જરૂરી છે. 2. થર્મલ સ્થિરતા અને ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર

થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક: ઊંચા તાપમાને પરિમાણીય ફેરફારોને ઘટાડવા અને ઇલેક્ટ્રોડ અને ફર્નેસ ચાર્જ વચ્ચે નબળા સંપર્કને રોકવા માટે તે ઓછું હોવું જોઈએ. રાખનું પ્રમાણ: ઇલેક્ટ્રોડ ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર પર અશુદ્ધિઓની અસર ઘટાડવા માટે તે ≤0.5% હોવું જોઈએ. રાખમાં રહેલા ધાતુ તત્વો ઇલેક્ટ્રોડ ઓક્સિડેશનને વેગ આપી શકે છે અને સેવા જીવન ટૂંકું કરી શકે છે. 3. ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અનુકૂલનક્ષમતા

બલ્ક ડેન્સિટી: ઇલેક્ટ્રોડ કોમ્પેક્ટનેસ વધારવા અને વાહકતા અને ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર સુધારવા માટે ઉચ્ચ બલ્ક ડેન્સિટી જરૂરી છે. ગર્ભાધાન અને ગ્રાફિટાઇઝેશન પ્રક્રિયા: સ્ફટિક સુવ્યવસ્થિતતા વધારવા અને પ્રતિકારકતા ઘટાડવા માટે બહુવિધ ગર્ભાધાન અને ઉચ્ચ-તાપમાન ગ્રાફિટાઇઝેશન (≥2800°C) જરૂરી છે.

III. એપ્લિકેશન દૃશ્યો દ્વારા સંચાલિત સૂચક પ્રાથમિકતા લિથિયમ-આયન બેટરી એનોડ સામગ્રી: તેઓએ ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા અને લાંબા ચક્ર જીવનની માંગને પૂર્ણ કરવી આવશ્યક છે, તેથી ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કામગીરી, કણોના કદ વિતરણ અને શુદ્ધતા માટેની કડક આવશ્યકતાઓ. ઇલેક્ટ્રોડ સળિયા: તેમને ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ વર્તમાન ઘનતા હેઠળ સ્થિર રીતે કાર્ય કરવાની જરૂર છે, આમ વાહકતા, યાંત્રિક શક્તિ અને થર્મલ સ્થિરતા પર વધુ ભાર મૂકવામાં આવે છે.