{"id":1059,"date":"2023-12-27T14:45:44","date_gmt":"2023-12-27T06:45:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.battery-material.com\/?p=1059"},"modified":"2023-12-27T14:50:44","modified_gmt":"2023-12-27T06:50:44","slug":"recycling-and-reuse-of-graphite-negative-electrodes-in-lithium-ion-batteries","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.battery-material.com\/it\/recycling-and-reuse-of-graphite-negative-electrodes-in-lithium-ion-batteries\/","title":{"rendered":"Caratteristiche del materiale dell'elettrodo negativo in carbonio duro e sua preparazione"},"content":{"rendered":"
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Il carbonio duro si riferisce al carbonio difficile da grafitizzare, che \u00e8 un tipo di carbonio pirolitico ottenuto dalla pirolisi di polimeri ad alto peso molecolare, prodotti petrolchimici, biomassa, ecc. A causa della presenza di un gran numero di H, O, N e altri eteroatomi nel precursore , viene ostacolata la formazione di regioni cristalline durante il trattamento termico, rendendo difficile la grafitizzazione a temperature elevate superiori a 2500\u00b0C.<\/p>

In base alle diverse temperature di carbonizzazione pirolitica, i materiali di carbonio duro possono essere suddivisi in carbonio pirolitico ad alta temperatura tra 1000-1400\u00b0C e carbonio pirolitico a bassa temperatura tra 500-1000\u00b0C. In base alle diverse fonti di carbonio, pu\u00f2 essere suddiviso in carbonio resina (come resina fenolica, resina epossidica, resina di alcol polifurfurilico, ecc.), carbonio polimerico organico (come PVA, PVC, PVDF, PAN, ecc.), nerofumo (nero di acetilene preparato con il metodo CVD) ecc.), carbonio della biomassa (come residui e gusci vegetali, ecc.), ecc.<\/p>

Il carbonio duro favorisce l'inserimento del litio senza causare un'espansione significativa della struttura e ha buone prestazioni del ciclo di carica e scarica. Il carbonio duro utilizzato come anodo per le batterie agli ioni di litio \u00e8 preparato principalmente da precursori come la pece, la biomassa e la resina.<\/p>

I precursori per la preparazione del carbonio duro includono asfalto, biomassa, zucchero, resina fenolica, polimeri organici, ecc. I materiali di carbonio duro preparati con sostanze diverse mostrano curve di carica e scarica simili.<\/p>

\u2460 Preparazione del carbonio duro dalla pece<\/p>

Il precursore a base di pece \u00e8 un precursore migliore per la preparazione del carbonio duro grazie al suo elevato tasso di residui di carbonio, all'ampia fonte di materie prime e al basso prezzo. Tuttavia, la preparazione del carbonio duro dalla pece richiede un pretrattamento, poich\u00e9 la pece \u00e8 soggetta a grafitizzazione per formare una struttura simile alla grafite durante il processo di carbonizzazione. Il pretrattamento dell'asfalto utilizza solitamente un agente reticolante per reticolare l'asfalto, modificandone la microstruttura, ostacolando la crescita dei cristalli di grafite durante il processo di carbonizzazione pirolisi ed eseguendo un processo di carbonizzazione in fase solida per ottenere materiali di carbonio duro; un altro Il metodo di preparazione dell'asfalto \u00e8 il metodo di preossidazione, che utilizza ossidanti per preossidare l'asfalto per ottenere asfalto preossidato con un certo contenuto di ossigeno. A causa della presenza di eteroatomi di ossigeno, \u00e8 difficile per la pece formare una struttura ordinata durante il processo di pirolisi e carbonizzazione, risultando in un materiale di carbonio duro con una microstruttura relativamente caotica.<\/p>

\u2461 Preparazione del carbonio duro da biomassa<\/p>

La biomassa ha una vasta gamma di fonti, \u00e8 ecologica ed ecologica e presenta ricchi eteroatomi e una microstruttura unica, che pu\u00f2 essere utilizzata come precursore per la preparazione del carbonio duro. Alcuni ricercatori hanno utilizzato la buccia di pompelmo come fonte di carbonio per preparare materiali a base di carbonio duro. La loro ricerca ritiene che le eccellenti prestazioni di inserimento del litio del campione preparato siano strettamente correlate alla struttura unica dei pori del materiale. Questa struttura aiuta il materiale a entrare completamente in contatto con l'elettrolita, fornendo canali e pi\u00f9 siti di inserimento del litio per il trasporto del Li+ all'interno del materiale.<\/p>

\u2462 Preparazione del carbonio duro da polimeri organici<\/p>

Rispetto alla biomassa, la struttura molecolare dei polimeri organici \u00e8 relativamente semplice e controllabile. La struttura molecolare rilevante pu\u00f2 essere progettata secondo necessit\u00e0. \u00c8 un ottimo precursore per la preparazione del carbonio duro. Alcuni ricercatori hanno utilizzato la resina fenolica come precursore del carbonio e hanno ottenuto materiali di carbonio duro a base di resina attraverso pirolisi e carbonizzazione e li hanno utilizzati come materiali per elettrodi negativi per batterie agli ioni di litio e materiali per elettrodi per supercondensatori. La capacit\u00e0 della batteria agli ioni di litio pu\u00f2 raggiungere 526 mAh\u00b7g- 1. La prima efficienza Coulomb pu\u00f2 raggiungere 80%.<\/p>

Quanto sopra \u00e8 un'introduzione alle caratteristiche del carbonio duro e alla sua preparazione. Il carbonio duro ha un gran numero di strutture microporose e una struttura a strati con una spaziatura tra gli strati maggiore rispetto alla grafite, che consente agli ioni di litio di essere rapidamente deiintercalati e ha eccellenti prestazioni di velocit\u00e0. Alcuni materiali in carbonio duro hanno prestazioni di stoccaggio del litio pi\u00f9 elevate rispetto ai tradizionali materiali anodici in grafite. Pertanto, anche il carbonio duro \u00e8 considerato un materiale anodico promettente. Con il progresso della tecnologia e la ricerca approfondita, credo che anche l'applicazione di materiali in carbonio duro negli anodi delle batterie al litio svilupper\u00e0 un proprio mondo.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Il carbonio duro si riferisce al carbonio difficilmente grafitizzabile, che \u00e8 un tipo di carbonio pirolitico ottenuto mediante pirolizzazione di polimeri ad alto peso molecolare, prodotti petrolchimici, biomassa, ecc. 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