L'utilisation de coke de pétrole graphitisé (GPC) dans des matériaux d'électrodes négatives pour diverses applications, en particulier dans les batteries lithium-ion, offre plusieurs avantages. Voici quelques-uns des principaux avantages :

Teneur élevée en carbone : GPC a généralement une teneur élevée en carbone, dépassant souvent 98 %. Cette teneur élevée en carbone fournit une source de carbone concentrée et efficace dans les matériaux d'électrode négative. Il garantit que le niveau de carbone souhaité est atteint, favorisant une excellente capacité et des capacités de stockage d'énergie dans les batteries lithium-ion.

Structure graphitique : GPC subit un processus de graphitisation qui transforme la structure de carbone amorphe en une structure de graphite hautement ordonnée et cristalline. Cette structure graphitique offre plusieurs avantages, notamment une conductivité électrique accrue, une diffusion des ions lithium améliorée, une stabilité mécanique améliorée et de meilleures performances de cyclage.

Conductivité électrique supérieure : La structure hautement graphitique du GPC confère une excellente conductivité électrique aux matériaux d'électrode négative. Cette propriété facilite un transfert d'électrons efficace et améliore la capacité de débit globale et la fourniture d'énergie des batteries lithium-ion. Il réduit également la résistance interne et permet une charge et une décharge rapides.

Rétention de capacité élevée : les matériaux d'électrode négative à base de GPC démontrent une bonne rétention de capacité sur plusieurs cycles de charge-décharge. La structure graphitique du GPC aide à prévenir la perte de capacité irréversible et la dégradation structurelle généralement associées aux matériaux en carbone amorphe. Cela se traduit par une meilleure stabilité du cycle et une durée de vie prolongée de la batterie.

Intercalation/désintercalation améliorée des ions lithium : la structure graphitique de GPC et l'espacement entre les couches facilitent l'intercalation et la désintercalation des ions lithium pendant le fonctionnement de la batterie. Les couches de graphite bien organisées fournissent des voies pour une diffusion efficace des ions lithium, améliorant la cinétique des réactions électrochimiques et permettant des taux de charge et de décharge plus élevés.

Faible teneur en impuretés : le GPC est traité pour avoir de faibles niveaux d'impuretés, y compris le soufre, l'azote et les matières volatiles. Cette faible teneur en impuretés permet de minimiser les réactions secondaires et les interactions chimiques indésirables au sein de la batterie, réduisant ainsi le risque de perte de capacité et améliorant les performances et la sécurité globales des batteries lithium-ion.

Cohérence et disponibilité : les processus de production de GPC sont bien établis, garantissant une qualité et une disponibilité constantes du matériel. Les fabricants peuvent compter sur les propriétés constantes du GPC pour produire des matériaux d'électrode négative de haute qualité, garantissant des performances constantes et réduisant la variabilité de la production de batteries lithium-ion.

Dans l'ensemble, l'utilisation de coke de pétrole graphité dans les matériaux d'électrodes négatives offre des avantages tels qu'une teneur élevée en carbone, une structure graphitique, une conductivité électrique supérieure, une capacité de rétention élevée, une intercalation/désintercalation améliorée des ions lithium, une faible teneur en impuretés et une qualité constante. Ces avantages contribuent à améliorer le stockage de l'énergie, à prolonger la durée de vie de la batterie, à charger/décharger plus rapidement et à améliorer les performances globales des batteries lithium-ion.