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鱗片石墨在鋰電池中的應用
鱗片石墨是一種非金屬礦物質,結晶完整,片薄且韌性好,物化性能優異,具有耐高溫、耐氧化、抗腐蝕、導熱、導電性能強等特有的物理、化學性能。
石墨分成兩種,一是天然石墨;二是人造石墨。雖然隨著制造技術的改進,許多情況下人造石墨的功能已不遜色于天然石墨,然而在部分領域中,天然石墨始終保持著得天獨厚的優勢。
在天然石墨資源中,鱗片石墨(晶質石墨)儲量少、價值高,具有良好的導電導熱性、潤滑性和抗氧化性,被廣泛應用于冶金、機械、化工、耐火材料、航空航天等工業,是當今高新技術發展必不可少的非金屬材料之一。
鱗片石墨結構呈片狀及良好的表面性質,使其具有良好的天然可浮性,是自然界中可浮性最好的礦物之一。根據鱗片大小,鱗片石墨可分為大鱗片石墨(粒徑在0.3m
M、0.18m
M、0.15mm)和細鱗片石墨(粒徑低于0.15mm)。不過相比而言,大鱗片石墨在市場和應用方面更具優勢,相同品位的大鱗片石墨價格也遠超細鱗片石墨。
接下來我們來了解下鱗片石墨在鋰電池中的應用
鱗片石墨的導電性比一般非金屬礦高100倍,是運用范圍極為廣范的導電材料。其中,鋰離子電池就是利用鱗片石墨粉的導電性進行工作的。
在鋰離子電池材料中,負極材料是決定電池性能的關鍵。作為一種高結晶度的石墨材料,鱗片石墨的粒度直接影響電極比表面積和邊緣碳原子所占的比例,這與首次充電時的不可逆比容量有很大的影響,所以鱗片石墨在電池中起到至關重要的作用。
一、鱗片石墨具有電子導電率高、鋰離子擴散系數大、嵌埋容量高和嵌埋電位低等諸多優點,所以鱗片石墨是鋰電池最重要的材料之一。石墨粉質軟,黑灰色;有油膩感,可污染紙張。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3~5。比重為1.9~2.3。在隔絕氧氣條件下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。常溫下石墨粉的化學性質比較穩定,不溶于水、稀酸、稀堿和有機溶劑;材料具有耐高溫導電性能,可做耐火材料,導電材料,耐磨潤滑材料。
二、鱗片石墨可以使鋰電池電壓平穩,減小鋰電池中的內阻,可以使電池中電量儲存時間長。增加電池的利用時間。
三、鱗片石墨可以減少鋰電池中鱗片石墨粉的用量,使電池成本大大降低。石墨乳的主要成分是石墨(微粉石墨),因其呈乳狀狀態,所以常被稱作石墨乳,嚴格來說該類產品應叫石墨膠體(英語名為graphitecolloid),分為溶劑型石墨乳和水性石墨乳??膳蛎浭哂杏商荚亟M成的六角網平面層狀結構。層平面上的碳原子以強有力的共價鍵結合,而層與層間以范德華力結合,結合非常弱,而且層間距離較大。因此,在適當的條件下,酸、堿金屬、鹽類等多種化學物質可插入石墨層間,并與碳原子結合形成新的化學相
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更新時間:2019-05-02 20:04:14 【
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