天然石墨加工成锂电池负极材料

天然石墨不仅具有良好的电导热性能和可塑性,而且化学稳定性优良、抗热震性能好及重量轻的特点,因此,其常常被用来加工成锂电池负极材料。

锂电池图片

天然石墨一般是以石墨片岩、石墨片麻岩、含石墨的片岩及变质页岩等矿石的形式存在。专业人员开采石墨矿经过深加工制成可以直接被使用的石墨产品。其主要被用于以下几个方面:

1.用于制作电池材料的球形石墨等;

2.作为高档密封材料的可膨胀石墨、柔性石墨等;

3.制作冶金、耐火材料的高品质石墨原料;

4.用于开发电力、电气、冶金领域应用的电碳石墨;

5.用于新型产业的氟化石墨、各项同性石墨等。

但是这种高品质石墨材料,不能直接做成锂电池负极材料,因为这样效果会比较差,一般锂电厂家还会经过以下几个步骤对其进行处理:

1) 表面氧化处理

为提高天然石墨负极的充放电性能,还会使用酸、热和超声波处理,高温下氢处理,含活性锂的还原电解质处理等方法使其表面氧化;

2) 机械球磨处理

使用机械球磨机对石墨原材料进行研磨,是为了改变材料的颗粒粒径、堆积密度、比表面积及及微晶缺陷密度等;

3) 掺杂处理

在碳材料中,可以选择硼、硅、氮、磷等元素进行掺杂,能够显著地改变碳材料的脱嵌锂离子行为。掺杂方法,首先用非碳元素化合物浸渍或混入前体中,然后再热处理制备掺杂碳;另一种方法是在化学气相沉积制备碳的过程,使用非碳元素的化合物与苯等有机物进行气相热解沉积。

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