石墨電極材料的優點及選擇標準介紹
時間 : 2024-12-19
在我們日常生活的方方面面中都離不開電池，而電極正是電池中不可缺少的組成部分之一。不同的電池電極材料有著不同的性能和優缺點，電池電極性能的好壞甚至可以影響到我們的生活質量。常見的電池電極多為銅、鉑、汞等金屬材料，而我們今天要介紹的是較為新型的石墨電極材料。
石墨電極可以按質量的高低分為普通、高和超高功率三種，是以石焦油和針狀焦等材料經過特殊的加工而制成的導體。石墨電極材料的發展已經十分成熟，其應用也十分廣泛。這是由于石墨電極材料有著傳統的銅等金屬電極材料不可比擬的優點。
首先，同性能的石墨電極和銅相比，石墨的價格更低，尤其是隨著這兩年銅材料價格的逐漸攀升，石墨材料已經成為了市場上價格最實惠的電極材料。雖然同體積的石墨材料比銅便宜到30%到60%，石墨的性能可是一點都不打折扣。金屬材料特別是銅都有一定的延展性，很容易變形，加上銅的自重較大，使得很多場合都不適用。而石墨不僅結構穩定不變形，而且質地較輕。此外，石墨的放電速度能夠達到銅的兩到三倍。在放電時，石墨表面還能夠釋放出碳原子并形成一層保護膜，大大降低的石墨材料的損耗。
銅的熔點只有1000攝氏度左右，而石墨可以高達近4000攝氏度，這就使得石墨材料在加工上也很有優勢，尤其是制成薄筋電極時。石墨的膨脹系數和密度也遠遠低于銅，因此在加工時石墨不僅可以大大降低機械損耗，其使用加工范圍也更廣。在節約了大量人力物力的同時，也更容易實現機械化、現代化生產。
在選擇石墨電極材料時，主要依據四個選擇標準。首先石墨電極材料的顆粒越小，其放電就越均勻越穩定，因此在使用時優先選用小顆粒的石墨材料。其次，石墨電極材料的折抗系數直接關系到了其材料的強度，對于精度越高的設備和產品，其強度要求也就越高。石墨材料的肖氏硬度是衡量其硬度的標準值，硬度的要求要視需求而異。硬度越高，其放電損耗也就越小，但同時對加工設備和成本的要求也就更高。最后，材料的固有電阻率也是很重要的一個評判標準。相同的條件下，電阻率越高放電也就越慢，直接覺得了材料的適用范圍。
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