粒度對鋰電池負極材料有什么影響？

鋰電池負極材料顆粒的核心指標有：粒度、比表面積、振實密度、灰分、pH值等。其中粒度又會影響比表面積和振實密度，從而影響電池的加工工藝和倍率性能。那粒度對鋰電池負極材料的具體影響有哪些呢？

 

圖1：顆粒的粒徑以及分布寬度對漿料黏度的影響

1.對制漿工藝的影響

鋰電池負極材料的粒度分布會直接影響電池的制漿工藝。在相同的體積填充份數情況下，材料的粒徑越大，粒度分布越寬，漿料的黏度就越小，這有利于提高固含量，減小涂布難度。

2.對體積能量密度的影響

鋰電池負極材料的粒度分布較寬時，體系中的小顆粒能夠填充在大顆粒的空隙中，有利于提高極片的壓實密度，提高電池的體積能量密度。

3.對不可逆容量的影響

研究發現，石墨顆粒越小，能夠與電解液接觸的比表面積越大，首次充放電過程中形成的SEI膜所消耗的電荷就越多，不可逆容量損失也就越大。

4.對充放電性能的影響

實驗研究表明，石墨顆粒越小，所需克服的范德華力也越小，嵌入就越容易進行，而且顆粒越小，鋰離子嵌入和脫出的通道數量相對越多，越有利于快速達到完全嵌鋰狀態，在高速率的掃描條件下，電壓滯后程度就越小，即大電流充放電性能越好。

5.對振實密度的影響

鋰電池鋰電池負極材料用的石墨要求石墨微粉振實密度高，為等積球形，形成產品的成品率高。球形度越高，振實密度越大，如接近1g/cm3或大于1g/cm3，產品更好。粒度分布越合理（大小有序結合），振實密度會越大。

綜上可以看出，鋰電池負極材料的粒度無論過大還是過小，都會對電池的最終性能產生一定的影響，因此要從中取一個平衡。下表是鋰電池負極材料標準中的粒度要求。

表2：鋰電池負極材料生產標準中的粒度要求