核心区别在于利用几何形状而非力。在传统的单峰结构中，要实现低孔隙率，需要高压将颗粒物理压碎在一起，这通常会导致损坏。然而，双峰结构采用“颗粒分级”设计，其中小颗粒填充大颗粒之间的自然空隙，从而使材料在显著较低的压延压力下达到 30% 的低孔隙率。
关键见解：双峰结构将密度与破坏性力分离开来。通过用较小的颗粒填充间隙空隙，您可以自然地提高理论堆积密度极限，从而无需进行会降级传统电极的过度压缩。
颗粒堆积的力学原理
传统结构的局限性
传统的电极结构通常是“单峰”的，这意味着颗粒的大小大致相似。当这些颗粒堆叠在一起时，它们之间自然会形成大的间隙。
为了减小这种排列中的孔隙率，压力设备必须施加巨大的力。要闭合这些间隙，唯一的方法就是物理变形或断裂颗粒，使它们能够更紧密地贴合在一起。
双峰结构的优势：颗粒分级
双峰结构通过设计而非力来解决这个问题。它们将大的“次级”颗粒与小的“初级”颗粒（通常通过粉碎产生）结合起来。
这种方法利用了颗粒分级的原理。小颗粒流入大次级颗粒之间存在的“间隙空隙”——即空的空间。
压力应用的效率
由于空隙通过小颗粒在几何上被填充，材料的理论堆积密度会自动增加。
因此，压力设备不需要那么费力。与传统结构所需的压力相比，您可以使用低得多的压延压力来实现 30% 的目标低孔隙率。
理解权衡：压缩的成本
虽然高密度是理想的，但如何实现它很重要。了解传统结构高压要求带来的特定风险至关重要。
结构完整性与蛮力
在传统结构中，为最小化孔隙率所需的高压会带来代价。机械应力经常导致次级颗粒断裂。
这种损坏会在电池完成之前就降级活性材料。双峰结构通过在不使材料承受破坏性机械应力的情况下实现相同的密度结果来缓解这种情况。
为您的目标做出正确选择
在选择电极结构设计时，请考虑您的重点是制造效率还是材料寿命。
- 如果您的主要关注点是材料完整性：采用双峰结构，在较低的压力下实现高密度，从而防止次级颗粒断裂和机械损坏。
- 如果您的主要关注点是最大化密度：利用双峰颗粒分级设计，利用单峰结构在物理上无法达到的增加的理论堆积密度极限。
双峰结构通过优先考虑有效的空间排列而非原始机械力，提供了实现低孔隙率的更优途径。
总结表：
| 特征 | 传统（单峰） | 双峰结构 |
|---|---|---|
| 机制 | 机械力（蛮力） | 颗粒分级（几何） |
| 颗粒尺寸 | 大致均匀 | 混合（大颗粒+小颗粒） |
| 压力要求 | 高（通常具有破坏性） | 显著降低 |
| 结构风险 | 高颗粒断裂/破碎 | 保持材料完整性 |
| 堆积密度 | 受颗粒形状限制 | 更高的理论极限 |
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参考文献
- Alexis Luglio, Ryan Brow. Maximizing calendering effects through the mechanical pulverization of Co-free nickel-rich cathodes in lithium-ion cells. DOI: 10.1557/s43577-025-00936-5
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
