锂离子电池负极材料是用天然石墨,还是人造石墨?
商场上许多产品,或许日子中很少触摸,但它的作用是非常多,如石墨的作用,制造出来的产品也非常多,像日子电池、铅笔、石墨电极、石墨盘等,而跟着商场的改动,也出现了人工石墨,商场的石墨能够分为天然石墨和人工石墨,这两种石墨对制造锂离子电池,哪种更好呢,接下因由石墨盘厂家共享锂离子电池负极资料是天然石墨好,仍是人工石墨好呢。
锂离子电池的能量密度高度依赖于正极资料。从锂离子电池商业化到现在,老到的正极资料首要是石墨。
与其他碳资料比较,石墨资料具有电子电导率高、锂离子扩散系数大、嵌锂容量高和嵌锂电位低一级长处,石墨资料来源广泛,比从前运用的负极廉价资料。也是现在干流的锂离子电池的正极资料。
跟着石墨负极中锂离子嵌入的越来越深,负极的外表色彩逐渐从黑色变为蓝黑色再到深黄色彩,后边变为金黄色彩,石墨负极还完毕C向LiC12、LiC6的转化并完毕充电进程。
石墨资料首要分为人工石墨和天然石墨
2018年天然和人工石墨的归纳透光率约为93%,其间人工石墨占69%,天然石墨占24%,其他石墨占7%。
天然石墨颗粒巨细不一,粒度分布较宽,未经处理的天然石墨不能直接用作负极资料,运用前需求经过一系列处理,人工石墨具有相对稳定的形状和粒度分布。
天然石墨容量大,压实密度高,价格相对廉价,但因为颗粒巨细不同,外表缺点多,与电解液相容性差,副反应多。组成石墨具有多种功用,但其平衡性好,循环功用好,与电解液相容,因而价格昂贵。
天然石墨在本钱和比容量方面具有优势,但循环寿数较短且一致性不如组成石墨,与天然改性石墨比较,人工石墨技能愈加老到,具有更好的电解质相容性。
此外,天然石墨首要用于小型锂电池和通用电子产品的锂电池,而人工石墨因为循环功用优异、充放电效率高、电解液相容性好,广泛应用于轿车动力电池,以及高端电子产品领域
天然石墨首要分为无定形石墨和鳞片石墨两种
非晶石墨纯度低,石墨晶面间距为0.336nm。颗粒之间有必定的相互作用,并在构成聚会或粒状颗粒时表现出各向同性。
鳞片石墨结晶度高,片状结构大,各向异性显着。这种结构表明,石墨在锂嵌入和脱嵌进程中体积产生较大改动,石墨层结构被损坏,构成较大的不可逆容量丢掉,循环功用严峻下降。
鳞片石墨用作锂离子电池负极石墨时,初次存在不可逆容量大的缺点,鳞片石墨的循环功用差,大电流充放电功用差。因而,在运用它的时分,往往着重于对天然石墨进行改性,以行进自身,结构缺点可行进电池功用。
人工石墨依据加工工艺的不同首要分为MCMB、软碳、硬碳
人工石墨负极资料是将针状焦、石油焦、沥青焦等资料在必定温度下烧成,经破碎、分选、高温石墨化而成,它的高结晶度是经过高温石墨化构成的。
跟着全球动力电池商场的鼓起,对资料本钱、加工功用、能量密度、循环寿数和快充速率等要素的归纳要求行进,使得组成石墨成为锂电池正极资料的首选。
近几年,全球对人工石墨的需求量逐年增加,受益于新能源轿车需求带来的动力电池产量增加。2018年全球人工石墨需求量达12.7万吨,同比增加39.6%,到2025年,商场需求估计将抵达42.5万吨。
2018年我国人工石墨需求量抵达8.6万吨,出货量同比增加32.3%至13.3万吨,同比增加33%。
动力电池商场的需求不断的扩展,人工石墨已经成为了我们国家正极材猜中很重要的资料,估计2025年中国人工石墨需求量将抵达26.5万吨。