石墨盤(pán)廠家分享鋰離子電池負(fù)極材料是天然石墨好，還是人造石墨好呢
時(shí)間：2023-02-16瀏覽次數(shù)：2771市場(chǎng)上很多產(chǎn)品，可能生活中很少接觸，但它的作用是非常多，如石墨的作用，制作出來(lái)的產(chǎn)品也非常多，像生活電池、鉛筆、石墨電極、石墨盤(pán)等，而隨著市場(chǎng)的變化，也出現(xiàn)了人造石墨，市場(chǎng)的石墨可以分為天然石墨和人造石墨，這兩種石墨對(duì)制作鋰離子電池，哪種更好呢，接下來(lái)由石墨盤(pán)廠家分享鋰離子電池負(fù)極材料是天然石墨好，還是人造石墨好呢。
鋰離子電池的能量密度高度依賴于正極材料。從鋰離子電池商業(yè)化到現(xiàn)在，成熟的正極材料主要是石墨。
與其他碳材料相比，石墨材料具有電子電導(dǎo)率高、鋰離子擴(kuò)散系數(shù)大、嵌鋰容量高和嵌鋰電位低等優(yōu)點(diǎn)，石墨材料來(lái)源廣泛，比以前使用的負(fù)極便宜材料。也是目前主流的鋰離子電池的正極材料。
隨著石墨負(fù)極中鋰離子嵌入的越來(lái)越深，負(fù)極的表面顏色逐漸從黑色變?yōu)樗{(lán)黑色再到深黃顏色，后面變?yōu)榻瘘S顏色，石墨負(fù)極還完成C向LiC12、LiC6的轉(zhuǎn)化并完成充電過(guò)程。
石墨材料主要分為人造石墨和天然石墨
2018年天然和人造石墨的綜合透光率約為93%，其中人造石墨占69%，天然石墨占24%，其他石墨占7%。
天然石墨顆粒大小不一，粒度分布較寬，未經(jīng)處理的天然石墨不能直接用作負(fù)極材料，使用前需要經(jīng)過(guò)一系列處理，人造石墨具有相對(duì)恒定的形狀和粒度分布。
天然石墨容量大，壓實(shí)密度高，價(jià)格相對(duì)便宜，但由于顆粒大小不同，表面缺陷多，與電解液相容性差，副反應(yīng)多。合成石墨具有多種性能，但其平衡性好，循環(huán)性能好，與電解液相容，因此價(jià)格昂貴。
天然石墨在成本和比容量方面具有優(yōu)勢(shì)，但循環(huán)壽命較短且一致性不如合成石墨，與天然改性石墨相比，人造石墨技術(shù)更加成熟，具有更好的電解質(zhì)相容性。
此外，天然石墨主要用于小型鋰電池和通用電子產(chǎn)品的鋰電池，而人造石墨由于循環(huán)性能優(yōu)異、充放電效率高、電解液相容性好，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)動(dòng)力電池，以及高端電子產(chǎn)品領(lǐng)域。
天然石墨主要分為無(wú)定形石墨和鱗片石墨兩種
非晶石墨純度低，石墨晶面間距為0.336nm。顆粒之間有一定的相互作用，并在形成團(tuán)聚或粒狀顆粒時(shí)表現(xiàn)出各向同性。
鱗片石墨結(jié)晶度高，片狀結(jié)構(gòu)大，各向異性明顯。這種結(jié)構(gòu)表明，石墨在鋰嵌入和脫嵌過(guò)程中體積發(fā)生較大變化，石墨層結(jié)構(gòu)被損壞，造成較大的不可逆容量損失，循環(huán)性能?chē)?yán)重下降。
鱗片石墨用作鋰離子電池負(fù)極石墨時(shí)，首次存在不可逆容量大的缺點(diǎn)，鱗片石墨的循環(huán)性能差，大電流充放電性能差。因此，在使用它的時(shí)候，往往著重于對(duì)天然石墨進(jìn)行改性，以提高自身，結(jié)構(gòu)缺陷可提高電池性能。
人造石墨根據(jù)加工工藝的不同主要分為MCMB、軟碳、硬碳
人造石墨負(fù)極材料是將針狀焦、石油焦、瀝青焦等原料在一定溫度下燒成，經(jīng)破碎、分選、高溫石墨化而成，它的高結(jié)晶度是通過(guò)高溫石墨化形成的。
隨著全球動(dòng)力電池市場(chǎng)的興起，對(duì)材料成本、加工性能、能量密度、循環(huán)壽命和快充速率等因素的綜合要求提高，使得合成石墨成為鋰電池正極材料的首選。
近幾年，全球?qū)θ嗽焓男枨罅恐鹉暝黾樱芤嬗谛履茉雌?chē)需求帶來(lái)的動(dòng)力電池產(chǎn)量增長(zhǎng)。2018年全球人造石墨需求量達(dá)12.7萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)39.6%，到2025年，市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)將達(dá)到42.5萬(wàn)噸。
2018年我國(guó)人造石墨需求量達(dá)到8.6萬(wàn)噸，出貨量同比增長(zhǎng)32.3%至13.3萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)33%。
綜合石墨盤(pán)廠家所述，動(dòng)力電池市場(chǎng)的需求不斷的擴(kuò)大，人造石墨已經(jīng)成為了我們國(guó)家正極材料中很重要的材料，預(yù)計(jì)2025年中國(guó)人造石墨需求量將達(dá)到26.5萬(wàn)噸。
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