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人造石墨的核心技术及设备是什么?

作者:jcshimo 发布时间:2023-12-29 16:46:48

     从原料焦炭到终究的锂电池负极材料,中间需要通过四个大的工艺过程(破碎、造粒、石墨化、筛分),此四大步又可细分为十余个小的工序,整体的制备流程是十分长的。

其间,造粒、石墨化环节表现技术门槛。
    人工石墨的四大工序中,破碎和筛分相对简单,表现负极职业技术门槛和企业生产水平的主要是造粒和石墨化两个环节。
    造粒:石墨颗粒的巨细、散布和形貌影响着负极材料的多个性能指标。整体来说,颗粒越小,倍率性能和循环寿命越好,但首次效率和压实密度越差,反之亦然,而合理的粒度散布(将大颗粒和小颗粒混合)可以提高负极的比容量;颗粒的形貌对倍率、低温性能等也有比较大的影响。
    石墨化是人工石墨制备过程中另一个关键环节,这个环节的作用是将碳原子由热力学上不稳定的“二维无序堆叠”摆放转变为“三维有序堆叠”摆放。下图是石墨化过程中碳原子的摆放方式随温度的升高而发生变化的情况。由图可见,随着石墨化温度的升高,无序摆放的碳原子由杂乱不规则摆放逐步转变为规则摆放的六方平面网状结构,并出现层状摆放,即由乱层结构转化为有序的石墨晶体结构,从2200℃开始,根本出现出较完整的层状结构,由焦炭转变为石墨化炭。并且随着温度的继续升高,层状结构趋于完善,石墨化程度不断提高。