O le a le Carbon Coating?

O le fa'apipi'i kaponi o se vaega o la matou pisinisi talu mai le 2009, ina ua amata ona matou galulue fa'atasi ma se fale gaosi cathode i Saina o lo'o mana'omia le fa'aleleia atili o le LFP. O lena poloketi na aʻoaʻoina ai i matou e uiga i mea aoga ma mea e le aoga i le fua o le gaosiga.

O le manatu fa'avae e tuusa'o - e te tu'uina se kaponi manifinifi i luga o mea maa e fa'aoso atili ai. LFP e aunoa ma le carbon coating e iai le conductivity ile 10^-9 S/cm lea ose insulator. Fa'aopoopo le 2-3 wt% carbon coating ma e maua ai le 10^-3 S/cm, e lava e fai ai se maa galue.

Carbon Coating

Matou te fa'atautaia uma faiga CVD ma laina fa'apipi'i vaila'au susu i le matou fale. O le CVD e maua ai le tutusa lelei ae sili atu le tau. O le ufiufi susu e aoga lelei mo le tele o faʻaoga ma e faigofie atu meafaigaluega.

Siaki a matou agava'a fa'apipi'i CVD mo nisi fa'amatalaga i le -maualuga filifiliga.

Ole tele ole phosphate-o cathodes e mana'omia. E mata'utia le conductivity faaeletonika e aunoa ma se ufiufi. Umea phosphate, manganese phosphate - tala tutusa. E o'o lava i nisi cathodes oxide e manuia mai le fa'apalapala pe afai o lo'o e tuleia maualuga C-rate.

O le faʻapipiʻi foi e galue o se puipui puipui i le va o le cathode ma le electrolyte. E sili atu le taua i le maualuga o le vevela lea e faatelevaveina ai le itu. Ua matou vaʻaia le faʻaleleia o le olaga i le 40-50% naʻo le ufiufi, aemaise lava pe a sili atu le 45 tikeri.

Silicon anodes o se manu ese. Ole fa'alauteleina ole leo ile uila (300-400%) ole a ta'e ai le tele o fa'alavalava. E te mana'omia ni fausaga kaponi fetu'utu'una'i po'o le pa'u le ufiufi pe a uma ni nai ta'amilosaga. Na matou galulue i lenei faʻafitauli mo le tolu tausaga aʻo leʻi maua se matou faʻavae na faʻatumauina le silia ma le 200 taamilosaga.

O la matou seti CVD e fa'aogaina ai le acetylene po'o le kasa methane i le 650-750 tikeri . Ole fua ole tafe e fa'alagolago ile lapopo'a - e masani lava 50-200 sccm mo le 100 kilokalama vaega. O le kesi e pala i luga o le mea'ai ma fai ai le carbon layer.

O le pulea o le mafiafia e fa'atatau ile taimi ma le vevela. 30 minute ile 700 tikeri e maua ai oe pe tusa ma le 5-8 nm e fa'atatau i le mea'ai. Afai e te mana'omia se fa'alavalava mafiafia e te fa'aumi atu, ae fa'aeteete mo pupuni pupuni aemaise lava i mea maualuluga.

O le kalafi o le CVD carbon e maualuga atu nai lo metotia kemisi susu, o lona uiga e sili atu le amio. O le Acetylene e maua mai ai le kaponi graphitic sili atu nai lo methane ae e sili atu foi le taugata ma le tiga e taulimaina ma le saogalemu.

Ole lapo'a o la tatou laina CVD e amata mai i le 10 kilokalama e o'o i le 200 kilokalama. E tele vaega e mafai ae o le tutusa o le vevela e avea ma fa'afitauli. Na matou a'oa'oina lenei mea i le auala faigata - fa'atautaia le 500 kilokalama fa'atasi ma o le fa'alavalava o mea mai le ogatotonu fa'asaga i pito na iloga le ese'ese.

Fa'afefiloi le pauta ma le vaifofo kulukose, fa'agogo, ona fa'apa'u lea i le ea o le nitrogen. O le suka e fa'acarbona ma fa'alavalava ai fasimea. Manatu faigofie ae o le mauaina o le toniga e manaʻomia ai se faʻataʻitaʻiga ma mea sese.

pH ole vaifofo ole kulukose e taua. Mo mea masani e pei o le LFP matou te fa'atumauina le pH i le 4-5 ina ia pipii lelei ai le kulukose. O le la'asaga fa'amago e taua tele - afai e te vave fa'agogo e te pipii. Matou te fa'aogaina le fa'amago fa'amago i le taimi nei e sili atu le aoga nai lo le matou seti fa'agogo rotary tuai.

Ole vevela ole pyrolysis e masani ile 500-650 tikeri mo le kulukose. O le maualuga o le vevela e maua ai le sili atu o le kaponi graphitic ae ua amata ona e susunuina le gaosiga o le carbon. O le Citric acid o se isi filifiliga, e maua ai tali tutusa i le kulukose. O nisi tagata fa'atau e fiafia i le sucrose ae fa'amaoni matou te le'i va'aia se eseesega tele o fa'atinoga.

O le kaponi mai le pa'u susu e tele ina amorphous ma nisi vaega pupuu -kalafi. E lelei le amio, e le lelei e pei o le CVD ae lelei tele mo le tele o maa. O le tau e tusa ma le 40% maualalo nai lo le CVD i le kilokalama o mea faʻapipiʻi.

LFP cathodes atonu o le 70% o le tele o lo tatou faʻapipiʻiina. Fa'amatalaga masani o le 2.5 wt% carbon, 8-10 nm mafiafia. O nisi tagata fa'atau e mana'omia le 3% mo talosaga maualuga.

Matou te fa'alavalava foi anodes LTO, e ui ina fa'aitiitia soo. E masani lava ole 1-1.5 wt% carbon e lava talu ai ole LTO conductivity e le leaga e pei ole LFP. E fesoasoani le fa'apipi'i i le gafatia maualuga o le tau e taua mo fa'atonuga vave.

NCM811 ma isi nickel{1}}o'a cathodes i nisi taimi e ufiufi mo le mautu o luga ae le o le fe'avea'i. O le mafiafia o le ufiufi e sili atu ona manifinifi, atonu e 3-5 nm, na'o le lava e fa'aitiitia ai le fa'afeso'ota'i sa'o i le va o le cathode ma le electrolyte. E fa'aitiitia ai le fa'amavaeina o u'amea o se faiga fa'aletonu mo mea fa'a'oa nikeli i voluma maualuga.

Silicon composite anodes e faigata. E le aoga le fa'apipi'i masani ona o le fa'alauteleina o le leo. Na matou fa'atupuina se fa'apipi'iina o le kaponi fa'apipi'i ma sina elasticity e fa'aaoga ai polymer-kaponi maua mai. E sili atu le tau ae na'o le pau lea o le auala na matou maua e maua ai le ola ta'amilosaga lelei. E oo lava i lena taimi, o loʻo e vaʻavaʻai i le 500-800 taamilosaga aʻo leʻi mou atu le malosi tele.

Na mana'o se tasi kamupani ta'avale matou te fa'aofuina a latou mea fa'ata'ita'i manganese-maoa cathode. O lena poloketi e le'i manuia - o mea sa le mautu i kemikolo a'o fa'auluina ma sa matou va'aia pea suiga o vaega. O nisi taimi e le o le fa'alavalava le fofo.

O le masina na teʻa nei na matou faʻapipiʻiina ai le 3 tone o le LFP mo se tagata faʻatau i Korea i Saute. O le fa'amoemoe e 2.8 wt% carbon. O fa'ai'uga fa'ato'aga na amata mai i le 2.65% i le 2.95%, o lo'o i totonu ole tatou ±0.3% fa'apalepale. O le fe'avea'i i pelleti omi e 8.2 x 10^-3 S/cm.

Mo faʻatusatusaga, o mea lava e tasi e leʻi faʻapipiʻiina e fuaina 2.1 x 10^-9 S/cm. E tusa ma le 4 miliona taimi le faʻaleleia atili o le amio, e ui o le faʻatusatusaina o le faʻamalosi pellet conductivity i le conductivity particle e le o se auala atoatoa.

Faʻataʻitaʻiga o le olaga i luga o sela tupe (C / 3 tau, C / 3 faʻasalalau, 2.5-3.8V laina) faʻaalia le gafatia o le 91% pe a uma le 1000 taamilosaga i le 25 tikeri. O le fa'amoemoe a le tagata fa'atau e 90% ona pasia lea.

Ituaiga Mea	Kaponi oona	O La Tatou Tulaga masani	Fa'amatalaga
LFP cathode	2-3 wt%	2.3-2.9%	Fa'aoga masani
LTO anode	1-2 wt%	1.2-1.7%	E itiiti ifo le taua nai lo le LFP
NCM/NCA	0.5-1.5 wt%	0.8-1.3%	Mo le puipuiga o luga e masani lava
Silicon composite	5-10 wt%	6-9%	Mana'omia se fa'alavalava fetu'una'i

O laina o loʻo faʻaalia o mea ia tatou te ausia moni i le gaosiga, ae le o faʻamoemoega faʻapitoa.

Carbon Coating

O le le atoatoa o le ufiufi o le faʻafitauli sili lea ona taatele, aemaise lava ile susu susu. E fa'ai'u i ni mea e leai ni mea i luga ole laiga e fa'atupu ai le fa'atumauina i le taimi nei i le taimi o le uila. E fa'aalia lenei mea pe a mou atu le malosi pe a uma le 200-300 cycles.

O le ufiufi mafiafia tele e poloka ai le fa'asalalauina o le lithium. E tasi le matou vaega e faʻapipiʻi ai le 25 nm nai lo le faʻamoemoeina 10 nm ona o se mataupu e pulea le vevela. E sili atu le leaga o le fua o le malosi - e le mafai e sela ona fa'aogaina le 1C le alu ese e aunoa ma le pa'u tele o le voltage.

O le fa'ama'iina o le carbon i le taimi o le teuina o se isi fa'afitauli. E tatau ona teuina le pauta ua ufiufi i lalo o tulaga mago. Sa i ai le matou tagata faʻatau na teuina mea i totonu o se faleteuoloa susu mo le ono masina ma o le carbon content na pa'ū mai le 2.5% i le 1.9%. O le kaponi e fa'afefe malie ile ea susu.

O la matou ogaumu CVD autu e mafai ona taulimaina 200 kilokalama vaega. E iai fo'i la matou ogaumu R&D la'ititi mo le 5-10 kilokalama fa'aputu pe a mana'o tagata fa'atau e fa'ata'ita'i le fa'alavalava i mea fou. Ole suiga ole vaega ole R&D e masani ile 1-2 vaiaso. O vaega o gaosiga e 3-4 vaiaso mai le mauaina o meafaitino i le utaina.

Ole laina fa'asusu susu e maualuga atu le gaosiga, e o'o atu ile 500 kilokalama ile vaega. Ole mea fa'atapula'a e masani lava ole malosi ole fa'amamago nai lo le ogaumu pyrolysis.

O lo'o fa'alauteleina le malosi i le tausaga fou i le CVD fou, e tatau ona i luga ole laiga ile Q2 2026. O lo'o fa'atatau i le 300 kilokalama vaega e fesoasoani i nisi o a tatou tagata fa'atau tetele.

Afai ei ai sau mea e ono aoga mai le faʻapipiʻiina ae e te le o mautinoa, e mafai ona matou faia suʻega atinaʻe. Ole aofa'i la'ititi e masani ile 200 kalama. O le a matou su'eina 2-3 tulaga fa'apipi'i eseese ma tu'uina atu fa'ata'ita'iga fa'apipi'i fa'atasi ai ma fa'amatalaga fa'aeletise mai sela tupe.

O tau o le atina'e e fa'alagolago i le lautele o su'ega. O su'esu'ega fa'apipi'i fa'atasi ma su'ega sela tupe e tusa ma le $3500. Afai e te mana'omia nisi su'ega fa'apitoa e pei o le fau o le sela atoa po'o le uila umi-e mafai ona matou ta'ua ese.

O se tasi o mataupu matou te feagai ma galuega tau atina'e e le o taimi uma e fa'aliliu ai fa'ai'uga o su'esu'ega i le fua o le gaosiga. Na matou fa'apipi'i se mea i le fua 50 kalama e foliga lelei, ae ina ua matou si'i i le 50 kilokalama sa matua'i mata'utia le tutusa o le ufiufi. O le tufaina o le lapopo'a o le pa'u ma le tele o luga e a'afia uma ai le amio fa'apipi'i ma o nisi taimi o mea laiti e le aoga tele.

Fa'apipi'i CVD pe tusa ma le $2-4 i le kilokalama e fa'aopoopo i le tau o meafaitino e fa'atatau i le lapopo'a ma le fa'avasegaina o le fa'alavalava. O le pa'u vaila'au susu e $1.50-2.50 i le kilokalama.

Ole la'ititi ole fa'atonuga mo le fa'apipi'iina ole gaosiga e masani ile 50 kilokalama. I lalo ifo o le tau o le seti e le aoga. Mo atina'e aofa'i i lalo ole 50 kilokalama matou te totogia se totogi fa'atulagaina.

Afai o lo'o e fa'atau mai mea fa'ameamea mai ia i matou (le pauta e le'i ufiufiina) ma fa'aofuina i matou, e masani lava ona maua le tau sili atu nai lo le fa'atauina o au mea. E sili atu ona faigofie le faʻaogaina ma ua uma ona matou faʻatulagaina ma le au faʻatau oloa.

E mana'omia le fa'aeteete i le felauaiga o mea fa'apipi'i ona o le pauta e sili atu le pyrophoric nai lo mea e le'i ufiufiina. Matou te fa'aogaina le UN-fa'amaonia afifi ma va'a e ala i felauaiga i le eleele. E le fa'atagaina fe'avea'i i luga o le ea mo le tele o mea e ufiufi -kaponi ona o le mu.

Su'ega masani matou te tu'uina atu i vaega ta'itasi:

Kaponi i totonu ole su'esu'ega fa'avevela (±0.1 wt%)

Ta'a'i tele

Tufatufaina o le lapopoa (D10, D50, D90)

Susū i totonu

ata SEM (tuuina i luga ole talosaga)

Su'ega fa'aopoopo e avanoa:

Fuaina o le conductivity i pellet oomi

BET i luga ole laiga

XRD mo fausaga tioata

TEM kolosi -vaega mo le fa'amaonia o le mafiafia o le ufiufi

ICP-MS mo su'esu'ega le mama

Su'ega o tupe siliva (fa'atinoga o le uila, gafatia tau, fa'alavelave)

Ole tele o tagata fa'atau e na'o le mana'o ile su'ega fa'atasi ma le fua fa'atatau. Fa'amatalaga atoatoa e fa'aopoopo pe a ma le vaiaso i le taimi fa'aliliu ma tau fa'aopoopo.

Carbon Coating

Matou te le ofuina ni laupepa eletise. O a matou meafaigaluega ua mamanuina mo le ufiufi o le paʻu. Afai e te mana'omia se fa'alavalava i -eletise ua uma ona fai, e matua'i ese lava le faiga.

Matou te le taulimaina foi mea e iai ni popolega ogaoga mo le saogalemu. Leai ni pauta u'amea lithium, leai ni mea e ma'ale'ale tele le ea. E lelei meafaitino masani maa ae afai e mu faafuase'i lau mea i le ea e le mafai ona matou galulue ai.

-Vaega mama maualuga (semiconductor grade) e le o la matou taulaiga. Ua matou setiina mo mea maa o lona uiga mama lelei ae le mama tulaga potu. Afai e te mana'omia i lalo-ppm fa'atonutonuina le fa'aleagaina e te mana'omia se isi ituaiga fale.

Na auina mai e se kamupani ma'a i Michigan a latou mea'ai -kalafi tu'ufa'atasi ia matou. Na latou vaaia le vaivai o le malosi pe a uma le 150 taamilosaga. Na matou fa'au'uina i la matou fa'aputuga kaponi fetu'una'i ma maua ai le ola fa'ata'amilosaga e o'o atu i le 600 ta'amilosaga. O le tau o meafaitino na siitia i le $3.50/kg ae o le faaleleia o le faatinoga na faamaonia ai mo le latou talosaga.

O le isi poloketi na aofia ai le faʻapipiʻiina o le NCM811 mo se tagata faʻatau taʻavale Europa. Sa latou popole e uiga i le malosi e mou atu i le maualuga voltage (4.3V tipi). Standard NCM811 faʻaalia 15% gau gau pe a uma 500 taamilosaga. Fa'atasi ai ma le 1 wt% carbon coating fa'atasi ai ma nisi o togafitiga i luga o le eleele na matou maua ai i lalo i le 8% le gafatia o le gau. O le ufiufi e le na'o le pau lea o - na latou fa'asilisiliina a latou electrolyte - ae na fesoasoani.

Sa matou galulue fa'atasi ma se vaega su'esu'e e atia'e se fa'aputuga fou o le cathode (lithium-fa'aoloa NCM mauoa). O meafaitino na lelei le gafatia ae leaga le gafatia o le fua. A maeʻa ona faʻapipiʻiina i le 2% carbon le mafai ona faʻamalo ile 1C faʻaleleia mai le 140 mAh / g i le 168 mAh / g. O le conductivity o le vaega fa'atapula'a mo lena mea.

O nisi taimi e le fo'ia ai le fa'afitauli o le fa'alavalava. Sa i ai le matou tagata fa'atau e vave ona mou atu i totonu o latou sela ma sa latou manatu o le a fa'aleleia e le fa'apipi'i. Ina ua maeʻa suʻesuʻega na matou iloa ai o lo latou mou atu na mafua ona o le faʻapipiʻiina o le lithium i luga o le anode i le taimi o le vave faʻatumu. O le ufiufi o le cathode o le a le fesoasoani i lena mea. Na matou fautuaina latou te vaʻai i la latou faʻatonuga o loʻo totogi.

Ua matou lolomiina nisi o pepa i luga o le carbon coating pe afai e te manaʻo i nisi faʻamatalaga i le saienisi. O le tele o lo'o i tua o puipui totogi ae e mafai ona matou lafoina PDF pe a e fa'afeso'ota'i mai.

Afai o lo'o e galue i mea fa'aoga lithium iron phosphate ma e te mana'o e malamalama i le vaega o mea kemisi maa, o le tala lenei i le [maa lithium ion phosphate] o loʻo faʻapipiʻiina lelei mea faʻavae. O le malamalama i le kemisi o le maa e fesoasoani e fa'amatala pe aisea e faia ai se eseesega mo le LFP faapitoa.