![\"\"](\"https:\/\/www.alpapowder.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/graphite-anode-materials.jpg\")
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A grafite \u00e9 o primeiro material de el\u00e9trodo negativo para baterias de i\u00f5es de l\u00edtio a ser aplicado comercialmente. Ap\u00f3s tr\u00eas d\u00e9cadas de desenvolvimento, o grafite \u00e9 ainda o material de el\u00e9trodo negativo mais fi\u00e1vel e amplamente utilizado.<\/p>\n
A grafite apresenta uma boa estrutura em camadas, com \u00e1tomos de carbono dispostos de forma hexagonal e que se estendem numa dire\u00e7\u00e3o bidimensional. Como material de el\u00e9trodo negativo para baterias de i\u00f5es de l\u00edtio, o grafite tem uma elevada seletividade para eletr\u00f3litos, baixo desempenho de carga e descarga de alta corrente e, durante o primeiro processo de carga e descarga, os i\u00f5es de l\u00edtio solvatados ser\u00e3o inseridos nas camadas interm\u00e9dias de grafite, reduzidos e decompostos para produzem novas subst\u00e2ncias, provocando a expans\u00e3o de volume, o que pode levar diretamente ao colapso da camada de grafite e deteriorar o desempenho do ciclo do el\u00e9trodo. Assim, \u00e9 necess\u00e1rio modificar a grafite para melhorar a sua capacidade espec\u00edfica revers\u00edvel, melhorar a qualidade do filme SEI, aumentar a compatibilidade da grafite com o eletr\u00f3lito e melhorar o desempenho do seu ciclo. Atualmente, a modifica\u00e7\u00e3o da superf\u00edcie dos el\u00e9trodos negativos de grafite divide-se principalmente em moagem mec\u00e2nica de esferas, tratamento de oxida\u00e7\u00e3o e halogena\u00e7\u00e3o de superf\u00edcies, revestimento de superf\u00edcies, dopagem de elementos e outros meios.<\/p>\n
M\u00e9todo mec\u00e2nico de moagem de bolas<\/p>\n
O m\u00e9todo mec\u00e2nico de moagem de bolas consiste em alterar a estrutura e a morfologia da superf\u00edcie do el\u00e9trodo negativo de grafite por meios f\u00edsicos para aumentar a \u00e1rea de superf\u00edcie e a \u00e1rea de contacto, melhorando assim a efici\u00eancia de armazenamento e liberta\u00e7\u00e3o de i\u00f5es de l\u00edtio.<\/p>\n
1.\u00ba Reduzir o tamanho das part\u00edculas: A moagem mec\u00e2nica de bolas pode reduzir significativamente o tamanho das part\u00edculas de grafite, de modo a que o material do el\u00e9trodo negativo de grafite tenha uma maior \u00e1rea de superf\u00edcie espec\u00edfica. O tamanho de part\u00edcula mais pequeno conduz \u00e0 r\u00e1pida difus\u00e3o dos i\u00f5es de l\u00edtio e melhora o desempenho da taxa da bateria.<\/p>\n
2.\u00ba Introduzir novas fases: Durante o processo de moagem de bolas, as part\u00edculas de grafite podem sofrer mudan\u00e7as de fase devido a for\u00e7as mec\u00e2nicas, como a introdu\u00e7\u00e3o de novas fases, como as fases rombo\u00e9dricas.<\/p>\n
3.\u00ba Aumentar a porosidade: A moagem de bolas tamb\u00e9m produzir\u00e1 um grande n\u00famero de microporos e defeitos na superf\u00edcie das part\u00edculas de grafite. Estas estruturas de poros podem servir como canais r\u00e1pidos para os i\u00f5es de l\u00edtio, melhorando a taxa de difus\u00e3o dos i\u00f5es de l\u00edtio e a efici\u00eancia de carga e descarga da bateria.<\/p>\n
4.\u00ba Melhorar a condutividade: Embora a moagem mec\u00e2nica de bolas em si n\u00e3o altere diretamente a condutividade da grafite, ao reduzir o tamanho da part\u00edcula e introduzir uma estrutura de poros, o contacto entre o el\u00e9trodo negativo de grafite e o eletr\u00f3lito pode ser mais suficiente , melhorando assim a condutividade e o desempenho eletroqu\u00edmico da bateria.<\/p>\n
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Tratamento de oxida\u00e7\u00e3o e halogena\u00e7\u00e3o de superf\u00edcie<\/p>\n
O tratamento de oxida\u00e7\u00e3o e halogena\u00e7\u00e3o pode melhorar as propriedades qu\u00edmicas interfaciais dos materiais de el\u00e9trodo negativo de grafite.<\/p>\n
1. Oxida\u00e7\u00e3o de superf\u00edcie<\/p>\n
A oxida\u00e7\u00e3o superficial inclui geralmente a oxida\u00e7\u00e3o em fase gasosa e a oxida\u00e7\u00e3o em fase l\u00edquida.<\/p>\n
2. Halogena\u00e7\u00e3o de superf\u00edcie<\/p>\n
Atrav\u00e9s do tratamento de halogena\u00e7\u00e3o, \u00e9 formada uma estrutura CF na superf\u00edcie do grafite natural, o que pode aumentar a estabilidade estrutural do grafite e evitar que os flocos de grafite caiam durante o ciclo.<\/p>\n
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Revestimento de superf\u00edcie<\/p>\n
A modifica\u00e7\u00e3o do revestimento superficial de materiais de el\u00e9trodo negativo de grafite inclui principalmente o revestimento de material de carbono, metal ou n\u00e3o met\u00e1lico e o seu revestimento de \u00f3xido e revestimento de pol\u00edmero. O objetivo de melhorar a capacidade espec\u00edfica revers\u00edvel, a efici\u00eancia do primeiro coulomb, o desempenho do ciclo e o desempenho de carga e descarga de alta corrente do el\u00e9trodo \u00e9 alcan\u00e7ado atrav\u00e9s do revestimento superficial.<\/p>\n
1. Revestimento de material de carbono<\/p>\n
Uma camada de carbono amorfo \u00e9 revestida na camada exterior de grafite para fazer um material comp\u00f3sito C\/C com uma estrutura “core-shell”, de modo a que o carbono amorfo entre em contacto com o solvente, evite o contacto direto entre o solvente e a grafite, e evita a esfolia\u00e7\u00e3o da camada de grafite provocada pela co-incorpora\u00e7\u00e3o das mol\u00e9culas do solvente.<\/p>\n
2.\u00ba Metal ou n\u00e3o metal e o seu revestimento de \u00f3xido<\/p>\n
O metal e o seu revestimento de \u00f3xido s\u00e3o obtidos principalmente pela deposi\u00e7\u00e3o de uma camada de metal ou \u00f3xido met\u00e1lico na superf\u00edcie do grafite. O metal de revestimento pode aumentar o coeficiente de difus\u00e3o dos i\u00f5es de l\u00edtio no material e melhorar o desempenho da taxa do el\u00e9trodo.<\/p>\n
O revestimento de \u00f3xido n\u00e3o met\u00e1lico, como o Al2O3, Al2O3 amorfo que reveste a superf\u00edcie de grafite pode melhorar a molhabilidade do eletr\u00f3lito, reduzir a resist\u00eancia \u00e0 difus\u00e3o dos i\u00f5es de l\u00edtio e inibir eficazmente o crescimento dos dendritos de l\u00edtio, melhorando assim as propriedades eletroqu\u00edmicas dos materiais de grafite.<\/p>\n
3. Revestimento de pol\u00edmero<\/p>\n
Os \u00f3xidos inorg\u00e2nicos ou revestimentos met\u00e1licos s\u00e3o fr\u00e1geis, dif\u00edceis de revestir uniformemente e facilmente danificados. Estudos demonstraram que a grafite revestida com sais de \u00e1cidos org\u00e2nicos contendo liga\u00e7\u00f5es duplas carbono-carbono \u00e9 mais eficaz na melhoria do desempenho eletroqu\u00edmico.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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