Вплив аморфного вуглецю на електрохімічні характеристики акумуляторного графіту

Abstract

На сьогоднішній день лусковий природний графіт найбільш широко використовується як анодний матеріал для літій-іонного акумулятора (ЛІА). Для цих цілей використовуються високо-впорядковані графіти, що володіють високою чистотою, визначеною формою, структурою і розмірами частинок. Такі графіти є ідеальною матрицею для оборотної інтеркаляції літію. Одним з найбільших джерел графітової сировини в Європі є Заваллівське родовище Кіровоградської області (Україна), де вміст графіту в вихідній руді сягає 5-7%. Деякі виробники віддають перевагу синтетичному графіту через його чудову консистенцію і високий ступень чистоти в порівнянні з природним. Але вже існують сучасні методи очищення, які дозволяють домогтися чистоти природного графіту на рівні 99,9%, тоді як синтетичний графіт має значно більш високу собівартість.

A flake natural graphite is most widely used today as an anode material for lithium-ion battery (LIA). For these purposes a high-ordered graphite used that has a high purity, determined by the shape, structure and size of the particles. Such graphite is an ideal matrix for reversible intercalation of lithium ion. One of the largest sources of graphite raw materials in Europe is the Zavalivsky deposit of Kirovograd region (Ukraine), where the content of graphite in the original ore reaches 5-7%. Some manufacturers prefer a synthetic graphite due to its excellent consistency and a high degree of purity compared with a natural one. In this work, the study of the amount of amorphous carbon on the electrochemical characteristics of GAK graphite grade from the Zavlivsky deposit was carried out. Amorphous carbon was formed by pyrolysis of a mixture with glucose in a microwave oven. The ratio of graphite and glucose was 1: 1 and 1: 0.5 (by mass). Adding an amorphous carbon and a carbon black in a small amounts makes it possible to stabilize the capacity, especially when working at higher densities of current. Nevertheless, a significant increase in these components leads to increasing in irreversible capacity and deterioration of graphite stability.