يوفر استخدام فحم الكوك البترولي (GPC) في مواد القطب السالب لتطبيقات مختلفة ، لا سيما في بطاريات الليثيوم أيون ، العديد من المزايا. فيما يلي بعض الفوائد الرئيسية:

نسبة عالية من الكربون: عادةً ما تحتوي GPC على نسبة عالية من الكربون ، وغالبًا ما تتجاوز 98٪. يوفر هذا المحتوى العالي من الكربون مصدرًا مركّزًا وفعالًا للكربون في مواد القطب السالب. إنه يضمن تحقيق مستوى الكربون المطلوب ، مما يعزز السعة الممتازة وقدرات تخزين الطاقة في بطاريات الليثيوم أيون.

البنية الجرافيتية: تخضع GPC لعملية رسم بياني تقوم بتحويل بنية الكربون غير المتبلور إلى هيكل جرافيت بلوري عالي الترتيب. يوفر هذا الهيكل الجرافيتي العديد من المزايا ، بما في ذلك زيادة التوصيل الكهربائي ، وتعزيز انتشار أيون الليثيوم ، وتحسين الاستقرار الميكانيكي ، وتحسين أداء ركوب الدراجات.

الموصلية الكهربائية الفائقة: تضفي البنية الجرافيتية العالية لـ GPC موصلية كهربائية ممتازة لمواد القطب السالب. تسهل هذه الخاصية النقل الفعال للإلكترون وتحسن قدرة المعدل الإجمالي وإيصال الطاقة لبطاريات الليثيوم أيون. كما أنه يقلل من المقاومة الداخلية ويتيح الشحن والتفريغ بسرعة.

قدرة عالية على الاحتفاظ: تُظهِر مواد القطب السالب القائمة على GPC احتفاظًا جيدًا بالقدرة على مدار دورات شحن وتفريغ متعددة. يساعد الهيكل الجرافيتي لـ GPC على منع فقدان السعة غير القابل للإصلاح والتدهور الهيكلي المرتبط بشكل شائع بمواد الكربون غير المتبلورة. ينتج عن هذا استقرار أفضل أثناء التدوير وإطالة عمر البطارية.

الإقحام المحسن لليثيوم أيون / إزالة التداخل: يعمل الهيكل الجرافيتي لـ GPC والتباعد بين الطبقات على تسهيل الإقحام وإزالة التداخل بين أيونات الليثيوم أثناء تشغيل البطارية. توفر طبقات الجرافيت المنظمة جيدًا مسارات لنشر أيونات الليثيوم بكفاءة ، وتحسين حركية التفاعلات الكهروكيميائية وتمكين معدلات شحن وتفريغ أعلى.

محتوى منخفض من الشوائب: تتم معالجة GPC للحصول على مستويات منخفضة من الشوائب ، بما في ذلك الكبريت والنيتروجين والمواد المتطايرة. يساعد هذا المحتوى المنخفض من الشوائب في تقليل التفاعلات الجانبية والتفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها داخل البطارية ، مما يقلل من مخاطر فقدان السعة ويحسن الأداء العام لبطاريات الليثيوم أيون وأمانها.

الاتساق والتوافر: عمليات إنتاج GPC راسخة ، وتضمن جودة المواد وتوافرها بشكل متسق. يمكن للمصنعين الاعتماد على الخصائص المتسقة لـ GPC لإنتاج مواد إلكترود سالبة عالية الجودة ، مما يضمن أداءً ثابتًا ويقلل التباين في إنتاج بطاريات أيونات الليثيوم.

بشكل عام ، يوفر استخدام فحم الكوك البترولي الجرافيت في مواد القطب السالب مزايا مثل المحتوى العالي من الكربون ، وهيكل الجرافيت ، والموصلية الكهربائية الفائقة ، والاحتفاظ بالقدرة العالية ، وإقحام أيونات الليثيوم / إزالة التداخل المعزز ، ومحتوى منخفض من الشوائب ، وجودة متسقة. تساهم هذه الفوائد في تحسين تخزين الطاقة ، وعمر أطول للبطارية ، وشحن / تفريغ أسرع ، وتحسين الأداء العام لبطاريات الليثيوم أيون.