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石墨负极材料及改性

作者:     发布日期:2021-03-06

石墨负极材料及改性

石墨负极材料及改性 1973年,碳材料进行首次被提出可作为一个嵌入型负极材料可以用于提高锂离子动力电池。石墨块一种人造石墨,而人造石墨是焦类产品人工加热等工艺制成的。一般如果提纯做高纯,或者做碳纤维的话附加值就高了。石墨电极主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体,根据其质量指标高低,可分为普通功率、高功率和超高功率。石墨电极主要包括普通功率石墨电极、抗氧化涂层石墨电极、高功率石墨电极以及超高功率石墨电极四类。石墨棒常用于高温真空炉的电热体,最高使用温度可达3000℃,在高温下易于氧化,除真空外,只能在中性气氛或还原性气氛中使用。它的热膨胀系数较小,热导率较大,电阻系数为(8~13)×10-6 Ω·m,加工性较SiC、MoSi2棒好,耐高温,耐极冷极热性好,价格较便宜。碳材料因制备研究方法、制备前驱体和热处理及化学分析处理方式方法的不同而具备这些不同结晶度、化学重要组成和微观经济结构。早期主要应用于我国锂离子电池负极的碳材料为石油焦、沥青焦一类的软质碳材料,即易石墨化碳。易石墨化碳技术能够在2500℃下形成一种石墨化结构的无定形碳。 具有较低的结晶度,晶粒尺寸小,间隔软碳材料,尽管在碳层间存在被堆叠,但长程有序无序,相比石墨具有相对优异的大电流放电特性。在同一时间与软碳材料的相容性,优选该电解液可以防止以增强细胞的循环稳定性包埋在该有机电解质溶液,可极大地丰富容易获得的原料,以降低生产成本,但的比容量软碳不高,第一锂插入过程中有较大的不可逆容量的影响SEI膜。 石墨负极材料 石墨是一种层状的晶体,由数不清的石墨薄片在约翰内斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯的作用下堆积而成。 石墨包含两个不同的表面,层间平面为基面,垂直于基面的表面为边缘表面,边缘表面包括锯齿形表面和摇椅表面。 从结晶学角度看,石墨可分为六方石墨和棱柱石墨,常见的是六方石墨。 六方石墨为 ababab,棱柱石墨为 abcabc。 因为这两种结构之间的能垒很小,所以没有理想的石墨晶体。 石墨晶体大小差异。具有大的鳞片状天然石墨结构的晶粒,它被称为片状石墨;小颗粒石墨晶体称为天然石墨。和微晶石墨鳞片状石墨粒子是亚 - 颗粒聚集体。石墨良好的结晶性,大的晶粒,晶粒的解理面和切割步骤是清晰可见的,明显的各向异性。微晶石墨鳞片状石墨,结晶性差,较小的晶粒,薄片,附聚无规取向,各向异性不明显。也由于大晶粒的片状石墨,各锯齿的比例(Z字形)和扶手椅表面(扶手椅)比微晶石墨小。 1950年人们便通过分析化学反应合成研究方法进行制备出具备嵌锂功能的石墨层间化合物(Li-GICs)。常压下每6个碳原子数量最多的人只能选择嵌入1个锂离子能够形成一个一阶石墨层间化合物LiC6。虽然在我国高温以及高压工作环境下可以利用合成重要组成相在LiC2-LiC4之间的嵌锂石墨且层间最近邻位占满锂。但在LiC2中相邻锂离子距离时间太短导致其化学生物活性比金属锂活泼,在标准不同状态下分解为介稳态发展物质——LiC6和金属锂。 通过电化学方法也可以合成锂 - 包含在锂离子的极化电极的石墨插层反应产生的电解质的锂离子石墨层间化合物。在这个过程中出现恒定电压平台曲线,表示石墨的电化学锂插入被低阶到高阶的方法逐渐转变,每个对应于两两相之间的电位平台的转化。

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