北流碳素与您说说石墨作为电极材料的现状
石墨被国际公认为是“21 世纪支撑高新技术发展的战略资源”。随着全球经济环境改善,石墨在战略性新兴行业的应用,尤其是在新能源汽车等行业的应用将会快速增加。
石墨:理想的负极材料
天然石墨是在高温下有机成因的碳质物变质而成,呈钢灰色、黑灰色,具有半金属光泽,晶体结构属六方晶系,呈六边形层状结构,具有耐高温、导热、导电、润滑、可塑和抗腐蚀性等特性。
石墨是较早应用的负极材料,与其他碳材料相比,其导电性、结晶度更高,良好的层状结构和充放电电压也十分适合正极材料的脱/嵌运动,且目前工艺成熟、成本较低,是较为理想的负极材料。
改性:优化负极材料的性能
石墨负极一般采用天然鳞片石墨,但存在以下几个缺点:
(1)鳞片石墨粉具有较大的比表面积,对负极的首次充放电效率有较大影响;
(2)石墨的片层结构决定了Li+只能从材料端面嵌入,并逐渐扩散入颗粒内部,由于鳞片石墨的各向异性,Li+扩散路径较长且不均匀,导致其比容量较低;
(3)石墨的层间距较小,增加了Li+的扩散阻力,且倍率性能较差,快速充电时Li+易在石墨表面沉积形成锂枝晶,导致严重的安全隐患。
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