锂离子电池负极材料是天然石墨好,还是人造石墨好?
商场上很多产品,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,而跟着商场的变化,也呈现了人工石墨,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,成熟的正极资料首要是石墨。
与其他碳资料相比,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等优点,石墨资料来源广泛,比以前使用的负极便宜资料。也是现在主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,后面变为金黄色彩,石墨负极还完结C向LiC12、LiC6的转化并完结充电进程。
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,粒度散布较宽,未经处理的天然石墨不能直接用作负极资料,使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散布。
天然石墨容量大,压实密度高,价格相对便宜,但由于颗粒巨细不同,外表缺点多,与电解液相容性差,副反应多。合成石墨具有多种功能,但其平衡性好,循环功能好,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,但循环寿命较短且一致性不如合成石墨,与天然改性石墨相比,人工石墨技术愈加成熟,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,而人工石墨由于循环功能优异、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,并在构成团聚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变化,石墨层结构被损坏,构成较大的不可逆容量丢失,循环功能严峻下降。
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,鳞片石墨的循环功能差,大电流充放电功能差。因而,在使用它的时候,往往着重于对天然石墨进行改性,以进步本身,结构缺点可进步电池功能。
人工石墨根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、沥青焦等原料在必定温度下烧成,经破碎、分选、高温石墨化而成,它的高结晶度是通过高温石墨化构成的。
跟着全球动力电池商场的兴起,对资料本钱、加工功能、能量密度、循环寿命和快充速率等要素的归纳要求进步,使得合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添加,受益于新能源轿车需求带来的动力电池产值增加。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,商场需求估计将到达42.5万吨。
2018年我国人工石墨需求量到达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大,人工石墨已经成为了咱们国家正极资料中很重要的资料,估计2025年中国人工石墨需求量将到达26.5万吨。