金属材料学基础-干货
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干货学习!锂电池正负极集流体
众所周知组成锂离子电池的四大主要部分是正极材料、负极材料、隔离膜和电解液。但是,除了主要的四大部分外,用来存放正负极材料的集流体也是锂电池的重要组成部分。今天我们就来聊聊锂电池正负极集流体材料。
一.集流体基本信息
对于锂离子电池来说,通常使用的正极集流体是铝箔,负极集流体是铜箔,为了保证集流体在电池内部稳定性,二者纯度都要求在98%以上。随着锂电技术的不断发展,无论是用于数码产品的锂电池还是电动汽车的电池,我们都希望电池的能量密度尽量高,电池的重量越来越轻,而在集流体这块最主要就是降低集流体的厚度和重量,从直观上来减少电池的体积和重量。
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锂电用铜铝箔厚度要求
随着近些年锂电迅猛发展,锂电池用集流体发展也很快。正极铝箔由前几年的16um降低到14um,再到12um,现在已经不少电池生产厂家已经量产使用10um的铝箔,甚至用到8um。而负极用铜箔,由于本身铜箔柔韧性较好,其厚度由之前12um降低到10um,再到8um,到目前有很大部分电池厂家量产用6um,以及部分厂家正在开发的5um/4um都是有可能使用的。由于锂电池对于使用的铜铝箔纯度要求高,材料的密度基本在同一水平,随着开发厚度的降低,其面密度也相应降低,电池的重量自然也是越来越小,符合我们对于锂电池的需求。
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锂电用铜铝箔表面粗糙度要求
对于集流体,除了其厚度重量对锂电池有影响外,集流体表面性能对电池的生产及性能也有较大的影响。尤其是负极集流体,由于制备技术的缺陷,市场上的铜箔以单面毛、双面毛、双面粗化品种为主。这种两面结构不对称导致负极两面涂层接触电阻不对称,进而使两面负极容量不能均匀释放;同时,两面不对称也引发负极涂层粘结强度不一致,是的两面负极涂层充放电循环寿命严重失衡,进而加快电池容量的衰减。
同理,正极铝箔也尽量向双面对称结构发展,但是目前受到铝箔制备工艺的影响,主要还是用单面光铝箔。由于铝箔基本都是由厚度较大的铝锭轧制而成,在轧制过程中需要控制铝锭与轧辊的接触,所以一般都会对铝箔表面进行添加润滑剂,来保护铝锭和轧辊,而表面的润滑剂对电池极片有一定的影响,因此,对铝箔来说,表面除润滑剂也是关键因素。
钢结构算量计算要点(干货)
刚开始学钢结构预算的时候,很多盆友都会觉得好难,特
别是在进行钢结构算量时,总是不知道如何着手?
初学者做钢结构预算前肯定是要必备一些理论知识,比如
最基础的钢结构的施工工艺,具体到每道工序是如何领料、如
何下料、如何施工的,这样我们在计算的时候才知道哪里的损
耗多一些,帮助我们实践过程中少走一些弯路.
除此之外,今天为大家准备了以下钢结构算量的注意要点,
你都掌握了么?1、工作平台上的检修荷载应注意对主梁(0.85)和柱
(0.75)的折减;
2、钢结构强度的取值,强度的修正,以及对于轴心受拉和
轴心受压的构件应取较厚构件的强度;尤其注意对接焊缝无
垫板时的修正和单面连接的单角钢强度(在格构式构件中验
算缀条以及在屋架桁架验算腹杆采用单角钢时).
3、变形和稳定、抗剪强度计算,采用毛截面;抗弯、抗
拉、抗压强度计算采用净截面;
4、预先起拱量的计算:注意改善外观和使用条件与改善
外观条件两种方式的区别;
5、在梁的抗弯强度计算时,塑性截面发展系数应注意翼
缘自由外伸宽度与厚度的比值应控制在一定范围内;
H型钢的表示方法(总高*翼缘总宽*腹板厚度*翼缘厚
度),型钢表示方法,数字为型钢的高度.6、折算应力的计算点应取梁的腹板计算高度边缘处;对
于局部受压计算,集中荷载作用点处如有加劲肋,局部压应力
可不验算.故该处的折算应力局部压应力可取0.
7、梁的计算:强度、整体稳定、局部稳定(腹板、加劲
肋的计算(横向、纵向、短向,腹板计算点的选取));(内
力、通用高厚比、临界应力)
8、组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算,梁按全截面有效
确定的截面抵抗矩即最大惯性矩;
9、轴心受压强度计算应注意高强螺栓摩擦型连接的计算
(同时应注意净截面的影响);轴心受压稳定计算应注意单
轴对称截面应采用换算长细比以及对应的计算高度(支撑设
置的影响);
局部稳定(翼缘和腹板的计算),对于腹板局部稳定计算
不符,可通过增设纵向加劲肋或采取有效腹板截面(仅考虑翼
高中无机化学重点知识点总结
高中无机化学重点知识点总结
在高中的化学课堂上,我们不但会很多有机物,还有接触很多无机物,其实无机化学这个部分的的知识点也很重要,那么你对无机化学的知识了解得够多了吗?下面是店铺为大家整理的高中无机化学重点知识,希望对大家有用!
高中无机化学基础知识
铝及其铝的化合物
(1)铝及其铝的化合物的知识体系
(2)铝
①铝在周期表中的位置和物理性质
铝在周期表中第三周期ⅢA族,是一种银白色轻金属,具有良好的导电性、导热性和延展性。它可应用于制导线、电缆、炊具,铝箔常用于食品和饮料的包装,铝还可以用于制造铝合金。
②化学性质
与非金属反应 4Al+3O22Al2O3(常温生成致密而坚固的氧化膜)
4Al+3O22Al2O3(铝箔在纯氧中燃烧发出耀眼的白光)
与酸反应 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑(Al与非氧化性酸反应产生氢气)
Al+4HNO3(稀)Al(NO3)3+NO↑+2H2O
常温时遇浓HNO3发生钝化,但加热可反应
与碱溶液反应 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
与氧化物反应 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(铝热反应可用于焊接钢轨、冶炼某些金属)
(3)氧化铝
①是一种白色难溶的固体,不溶于水。是冶炼铝的原料,是一种比较好的耐火材料。
②氧化铝是两性氧化物。
与酸反应:Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O
与碱反应:Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O
既能与强酸反应,又能与强碱反应的物质:Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐(NaHCO3、NaHSO3)、弱酸的铵盐[(NH4)2CO3、(NH4)2SO3]、氨基酸等。
(4)氢氧化铝
制备 AlCl3+3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4Cl
与酸反应 Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O
与碱反应 Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O
目前,高密度和大尺寸芯片需要大直径的晶圆,同时更大直径晶圆能够不断降低芯片成本,更大直径的晶圆对于整个整备过程和晶体结构、电性能一致性等提出了更高的要求。今天我们来聊聊从自然界的沙石到变成半导体级别的硅,再转变为晶体和晶圆。
01晶体材料
半导体材料硅的制备
半导体器件或者电路实在半导体材料晶圆表层形成的,用量最广的还是半导体硅,这些晶圆的杂质含量必须很低,必须是指定的晶体结构,必须是光学表面,并达到指定的电气性能和对应的相应规格要求。 我们都知道Si在自然界中大量的存在,半导体制造的第一阶段便是从沙石中选取和提纯半导体材料的原料。将沙石转化为硅化物,如四氯化硅或者三氯硅烷,再与氢反应形成半导体级的硅原料,这一便达到纯度高达99.9999999%的硅,它是一种我们称为多晶或者多晶硅(polysilicon)的晶体结构。
氢气还原三氯硅烷反应方程式晶体和非晶体
材料中原子的组织结构是导致材料不同的一种方式,有些材料,例如硅和锗,原子在整个材料里重复排列或者非常固定的结构,我们将此类材料称为晶体(crystal)。原子没有固定周期性排列的材料称之为非晶体或者无定形(amorphous),塑料局势无定型材料。 对于晶体材料实际上可能有两个级别的原子组织结构,第一个是单个原子的组织结构,晶体里的原子排列为晶胞(unit cell)结构,晶胞结构在晶体里到处重复。另一个涉及晶胞结构的术语是晶格(lattice),晶体材料具有特定的晶格结构,并且原子位于晶格结构的特定点。在晶胞里原子数量、相对位置和原子间的结合能可以带来材料的许多特性,每个晶体材料具有独一无二的晶胞。 硅晶胞具有16个原子排列成金刚石结构:
砷化镓晶体具有18个原子的闪锌矿结构: 多晶和单晶
在本征半导体中,晶胞间不是规则排列的,好似方块杂乱无章地堆起来一样,每个方块代表一个晶胞,我们称之为多晶结构;当晶胞整洁而有规则地排列时,我们称其具有单晶结构。