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當(dāng)前位置：石墨與石墨負(fù)極材料
發(fā)布時間：2024-04-08 14:30:41
石墨負(fù)極材料是什么
負(fù)極材料的種類有碳素材料、合金、硅基材料、過渡金屬氧化物和過渡金屬硫族等它們都具有獨(dú)特的物理和電化學(xué)性能。其中負(fù)極材料常用的是碳負(fù)極材料，如鋰離子電池負(fù)極材料：石墨，石油焦，熱解樹脂碳都是碳素材料。負(fù)極材料，是電池在充電過程中，鋰離子和電子的載體，起著能量的儲存與釋放的作用。主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能、倍率（快充）等。在電池成本中，負(fù)極材料約占了7%左右。鋰電池負(fù)極材料鋰離子電池負(fù)極材料有哪些的話主要分為碳系材料和非碳系材料。
1) 碳系負(fù)極材料具體可分為石墨、硬碳、軟碳和石墨烯等負(fù)極材料，其中，石墨材料可進(jìn)一步分為天然石墨人造石墨和中間相碳微球；
2） 非碳系負(fù)極材料包括鈦基材料、硅基材料、錫基材料、氮化物和金屬鋰等。鋰離子電池的負(fù)極是由負(fù)極活性物質(zhì)碳材料或非碳材料、粘合劑和添加劑混合制成糊狀膠合劑均勻涂抹在銅箔兩側(cè)，經(jīng)干燥、滾壓而成。鋰離子電池能否成功地制成，關(guān)鍵在于能否制備出可逆地脫/嵌鋰離子的負(fù)極材料。一般來說，選擇一種好的負(fù)極材料應(yīng)遵循以下原則：比能量高;相對鋰電極的電極電位低;充放電反應(yīng)可逆性好;與電解液和粘結(jié)劑的兼容性好;比表面積小(
石墨的特性
土狀石墨又稱非晶質(zhì)石墨或隱品質(zhì)石墨，這種石墨的晶體直徑一般小于1微米，是微晶石墨的集合體，只有在電子顯微鏡下才能見到晶形。此類石墨的特點(diǎn)是表面呈土狀，缺乏光澤，潤滑性也差。品位較高。一般的60～80％。少數(shù)高達(dá)90％以上。礦石可選性較差。石墨由于其特殊結(jié)構(gòu)，而具有如下特殊性質(zhì)：
1耐高溫型：石墨的熔點(diǎn)為3850±50℃，沸點(diǎn)為4250℃，即使經(jīng)超高溫電弧灼燒，重量的損失很小，熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強(qiáng)度隨溫度提高而加強(qiáng)，在2000℃時，石墨強(qiáng)度提高一倍。
2導(dǎo)電、導(dǎo)熱性：石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。
3潤滑性：石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小，鱗片越大，摩擦系數(shù)越小，潤滑性能越好。
4化學(xué)穩(wěn)定性：石墨在常溫下有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕。5）可塑性：石墨的韌性好，可年成很薄的薄片。
5抗熱震性：石墨在常溫下使用時能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞，溫度突變時，石墨的體積變化不大，不會產(chǎn)生裂紋。
無定形石墨即土狀石墨，是最低級別的天然石墨。無定形石墨并不像他的姓名那樣真的沒有石墨結(jié)晶，而是其結(jié)晶太小，具有微晶布局。X-射線分析表明，無定形土狀石墨中含有15%~45%的晶化石墨，因此也將無定形石墨稱為微晶石墨。無定形土狀石墨按其產(chǎn)出形態(tài)可分為兩種：分散狀土狀石墨礦石和細(xì)密塊狀土狀石墨礦石。分散狀土狀石墨礦石主要賦存在鱗片石墨礦石的破碎帶或解理裂隙面上，具有糜棱狀布局。成分雜亂且不穩(wěn)定，主要由斜長石、石英、石墨粉、透閃石、綠泥石等組成。鱗片受擠壓破碎成細(xì)小碎片，有的呈烏黑星點(diǎn)狀，肉眼難辨認(rèn)其晶形。礦石品位低，一般2%~3%，不具有工業(yè)價值。土狀石墨又稱非晶質(zhì)石墨或隱品質(zhì)石墨，這種石墨的晶體直徑通常小于1微米，是微晶石墨的集合體，只有在電子顯微鏡下才能見到晶形。此類石墨的特點(diǎn)是表面呈土狀，缺乏光澤，潤滑性也差。品位較高。通常的60～80％。少數(shù)高達(dá)90％以上。礦石可選性較差。細(xì)密塊狀土狀石墨礦石多由煤田受熱力蛻變的接觸蛻變而成。礦石為黑色細(xì)密塊狀，具有從石墨過度到無煙煤的一系列特點(diǎn)。石墨含量不一，一般為60%~80%，最低15%，最高90%以上，組成礦藏除石墨外，尚有絹云母、石英、黃鐵礦、方解石、褐鐵礦、粘土等。這是土狀石墨的主要特征。
