विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रहरूमा (जस्तै लिथियम ब्याट्री एनोडहरू र एल्युमिनियमका लागि क्याथोडहरू) ग्राफिटाइज्ड पेट्रोलियम कोकको लागि सूचकांक आवश्यकताहरूको मुख्य फोकसहरू के हुन्?

दुई प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रहरूमा ग्राफिटाइज्ड पेट्रोलियम कोकको लागि भिन्न सूचकांक आवश्यकताहरू: लिथियम-आयन ब्याट्री एनोडहरू र एल्युमिनियम क्याथोडहरू

ग्राफिटाइज्ड पेट्रोलियम कोकको लागि सूचकांक आवश्यकताहरूले लिथियम-आयन ब्याट्री एनोडहरू र एल्युमिनियम क्याथोडहरूमा रासायनिक संरचना, भौतिक संरचना, र इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शनमा महत्त्वपूर्ण भिन्नताहरू प्रदर्शन गर्दछ। प्रमुख प्राथमिकताहरू निम्नानुसार संक्षेप गरिएका छन्:

I. लिथियम-आयन ब्याट्री एनोडहरू: संरचनात्मक स्थिरतालाई ध्यानमा राख्दै कोरको रूपमा इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन

1. कम सल्फर सामग्री (<०.५%)
   सल्फर अवशेषहरूले ग्राफिटाइजेसनको समयमा क्रिस्टल संकुचन र विस्तारलाई प्रेरित गर्न सक्छन्, जसले गर्दा इलेक्ट्रोड फ्र्याक्चर हुन्छ। थप रूपमा, सल्फरले उच्च तापक्रममा ग्यासहरू छोड्न सक्छ, जसले ठोस इलेक्ट्रोलाइट इन्टरफेस (SEI) फिल्मलाई क्षति पुर्‍याउँछ र अपरिवर्तनीय क्षमता हानि निम्त्याउँछ। उदाहरणका लागि, GB/T 24533-2019 ले लिथियम-आयन ब्याट्री एनोडहरूमा प्रयोग हुने ग्रेफाइटको लागि कडा सल्फर सामग्री नियन्त्रणलाई अनिवार्य गर्दछ।
2. कम खरानी मात्रा (≤०.१५%)
   खरानी (जस्तै, सोडियम, फलाम) मा रहेका धातुका अशुद्धताहरूले इलेक्ट्रोलाइट विघटनलाई उत्प्रेरित गर्छन्, जसले ब्याट्रीको क्षयलाई तीव्र बनाउँछ। सोडियम अशुद्धताहरूले एनोड हनीकोम्ब अक्सिडेशनलाई पनि ट्रिगर गर्न सक्छ, जसले गर्दा चक्र जीवन घट्छ। उच्च-शुद्धता ग्रेफाइटलाई ०.१५% भन्दा कम खरानीको मात्रा घटाउन "तीन-उच्च" प्रक्रिया (उच्च तापक्रम, उच्च चाप, उच्च-शुद्धता कच्चा पदार्थ) आवश्यक पर्दछ।
3. उच्च क्रिस्टलीयता र उन्मुख व्यवस्था
   • उच्च साँचो घनत्व: ग्रेफाइट क्रिस्टलिनिटी प्रतिबिम्बित गर्दछ; उच्च साँचो घनत्वले लिथियम-आयन सम्मिलन/निकासीको लागि क्रमबद्ध च्यानलहरू सुनिश्चित गर्दछ, दर प्रदर्शन बढाउँछ।
   • कम थर्मल विस्तार गुणांक: यसको रेशादार संरचनाको साथ, सुई कोकले स्पन्ज कोक भन्दा ३०% कम थर्मल विस्तार गुणांक प्रदर्शन गर्दछ, जसले चार्ज/डिस्चार्ज चक्रको समयमा भोल्युम विस्तारलाई कम गर्दछ (जस्तै, एनिसोट्रोपिक ग्रेफाइट C-अक्षमा विस्तार हुन्छ, जसले ब्याट्री सुन्निन्छ)।
4. सन्तुलित कण आकार र विशिष्ट सतह क्षेत्र
   • फराकिलो कण आकार वितरण: अनुकूलित D10, D50, र D90 प्यारामिटरहरूले साना कणहरूलाई ठूला कणहरू बीचको खाली ठाउँहरू भर्न सक्षम बनाउँछन्, जसले गर्दा ट्याप घनत्वमा सुधार हुन्छ (उच्च ट्याप घनत्वले प्रति एकाइ भोल्युममा सक्रिय सामग्री लोडिङ बढाउँछ, यद्यपि अत्यधिक स्तरले इलेक्ट्रोलाइट भिजेको क्षमता कम गर्छ)।
   • मध्यम विशिष्ट सतह क्षेत्रफल: उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्रफल (>१० वर्ग वर्ग/ग्राम) ले लिथियम-आयन माइग्रेसन मार्गहरूलाई छोटो बनाउँछ, दर प्रदर्शन बढाउँछ, तर SEI फिल्म क्षेत्रलाई बढाउँछ, प्रारम्भिक कूलम्बिक दक्षता (ICE) घटाउँछ।
5. उच्च प्रारम्भिक कुलम्बिक दक्षता (≥९२.६%)
   उच्च ऊर्जा घनत्व कायम राख्नको लागि पहिलो चार्ज/डिस्चार्ज चक्रको समयमा SEI गठनको समयमा लिथियम खपत कम गर्नु महत्त्वपूर्ण छ। मापदण्डहरूले प्रारम्भिक डिस्चार्ज क्षमता ≥350.0 mAh/g र ICE ≥92.6% आवश्यक पर्दछ।

II. एल्युमिनियम क्याथोडहरू: प्रमुख प्राथमिकताहरूको रूपमा चालकता र थर्मल झट्का प्रतिरोध

1. ग्रेडेड सल्फर सामग्री नियन्त्रण
   • कम सल्फर कोक (S < ०.८%): स्टील निर्माणको क्रममा सल्फर-प्रेरित ग्यास ब्लोट र क्र्याकिंग रोक्न प्रिमियम ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडहरूमा प्रयोग गरिन्छ, जसले प्रति टन स्टील खपत घटाउँछ (जस्तै, एउटा उद्यमले कम सल्फर कोक प्रयोग गरेर एनोड खपत १२% ले घटायो)।
   • मध्यम-सल्फर कोक (S २%–४%): लागत र कार्यसम्पादन सन्तुलन गर्दै, आल्मुनियम इलेक्ट्रोलिसिस एनोडहरूको लागि उपयुक्त।
2. उच्च खरानी सहनशीलता (विशिष्ट अशुद्धता नियन्त्रण सहित)
   आल्मुनियम इलेक्ट्रोलिसिस वर्तमान दक्षतामा आवधिक गिरावटबाट बच्न खरानीमा भ्यानेडियमको मात्रा ≤0.03% हुनुपर्छ। एनोड हनीकोम्ब अक्सिडेशन रोक्न सोडियम अशुद्धताहरूलाई कडा नियन्त्रण आवश्यक पर्दछ।
3. उच्च क्रिस्टलिनिटी र थर्मल आघात प्रतिरोध
   सुई कोक यसको रेशादार संरचनाको लागि रुचाइन्छ, जसले उच्च घनत्व, शक्ति, कम पृथकीकरण, र उत्कृष्ट थर्मल झट्का प्रतिरोध प्रदान गर्दछ, जसले गर्दा यसलाई एल्युमिनियम इलेक्ट्रोलिसिसको समयमा बारम्बार थर्मल उतारचढावहरू सामना गर्न सक्षम बनाउँछ। कम थर्मल विस्तार गुणांकले संरचनात्मक क्षतिलाई कम गर्छ, क्याथोडको आयु बढाउँछ।
4. कण आकार र यान्त्रिक शक्ति
   • गाँठो कणहरू मनपर्ने: ढुवानी र क्याल्सिनेशनको समयमा भाँचिनबाट रोक्न पाउडर कोक सामग्री घटाउँछ, यान्त्रिक बलियोपन सुनिश्चित गर्दछ।
   • क्याल्साइन्ड कोकको उच्च अनुपात: ७०% क्याल्साइन्ड कोक एल्युमिनियम इलेक्ट्रोलिसिस एनोडहरूमा चालकता र जंग प्रतिरोध बढाउन प्रयोग गरिन्छ।
5. उच्च विद्युत चालकता
   सुई कोक इलेक्ट्रोडहरूले १००,००० ए करेन्ट बोक्न सक्छन्, जसले गर्दा प्रति भट्टी २५ मिनेटको स्टील निर्माण दक्षता र परम्परागत कोक भन्दा तीन गुणा बढी चालकता प्राप्त हुन्छ, जसले गर्दा ऊर्जा खपत उल्लेखनीय रूपमा कम हुन्छ।

III. मुख्य भिन्नताहरूको सारांश

IV. उद्योग प्रवृत्तिहरू

• लिथियम-आयन ब्याट्री एनोडहरू: नयाँ आणविक-संरचित कोक (रेडियल बनावट) र पिच-परिमार्जित क्याल्साइन्ड कोक (कडा कार्बन एनोड चक्र जीवन बढाउने) ऊर्जा घनत्व र चक्र कार्यसम्पादनलाई अझ अनुकूलन गर्न उदाउँदो अनुसन्धान हटस्पटहरू हुन्।
• एल्युमिनियम क्याथोडहरू: सिलिकन कार्बाइड ग्राइन्डिङको लागि ७५० मिमी ठूलो-स्तरीय सुई कोक इलेक्ट्रोड र मध्यम-सल्फर कोकको बढ्दो मागले सामग्री विकासलाई उच्च चालकता र पहिरन प्रतिरोधतर्फ डोऱ्याइरहेको छ।