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石墨負(fù)極材料及改性 1973年，碳材料進(jìn)行首次被提出可作為一個(gè)嵌入型負(fù)極材料可以用于提高鋰離子動(dòng)力電池。石墨塊一種人造石墨，而人造石墨是焦類產(chǎn)品人工加熱等工藝制成的。一般如果提純做高純，或者做碳纖維的話附加值就高了。石墨電極主要以石油焦、針狀焦為原料，煤瀝青作結(jié)合劑，經(jīng)煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機(jī)加工而制成，是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對(duì)爐料進(jìn)行加熱熔化的導(dǎo)體，根據(jù)其質(zhì)量指標(biāo)高低，可分為普通功率、高功率和超高功率。石墨電極主要包括普通功率石墨電極、抗氧化涂層石墨電極、高功率石墨電極以及超高功率石墨電極四類。石墨棒常用于高溫真空爐的電熱體，最高使用溫度可達(dá)3000℃，在高溫下易于氧化，除真空外，只能在中性氣氛或還原性氣氛中使用。它的熱膨脹系數(shù)較小，熱導(dǎo)率較大，電阻系數(shù)為（8~13）×10-6 Ω·m，加工性較SiC、MoSi2棒好，耐高溫，耐極冷極熱性好，價(jià)格較便宜。碳材料因制備研究方法、制備前驅(qū)體和熱處理及化學(xué)分析處理方式方法的不同而具備這些不同結(jié)晶度、化學(xué)重要組成和微觀經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。早期主要應(yīng)用于我國(guó)鋰離子電池負(fù)極的碳材料為石油焦、瀝青焦一類的軟質(zhì)碳材料，即易石墨化碳。易石墨化碳技術(shù)能夠在2500℃下形成一種石墨化結(jié)構(gòu)的無(wú)定形碳。 具有較低的結(jié)晶度，晶粒尺寸小，間隔軟碳材料，盡管在碳層間存在被堆疊，但長(zhǎng)程有序無(wú)序，相比石墨具有相對(duì)優(yōu)異的大電流放電特性。在同一時(shí)間與軟碳材料的相容性，優(yōu)選該電解液可以防止以增強(qiáng)細(xì)胞的循環(huán)穩(wěn)定性包埋在該有機(jī)電解質(zhì)溶液，可極大地豐富容易獲得的原料，以降低生產(chǎn)成本，但的比容量軟碳不高，第一鋰插入過(guò)程中有較大的不可逆容量的影響SEI膜。 石墨負(fù)極材料 石墨是一種層狀的晶體，由數(shù)不清的石墨薄片在約翰內(nèi)斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯的作用下堆積而成。 石墨包含兩個(gè)不同的表面，層間平面為基面，垂直于基面的表面為邊緣表面，邊緣表面包括鋸齒形表面和搖椅表面。 從結(jié)晶學(xué)角度看，石墨可分為六方石墨和棱柱石墨，常見(jiàn)的是六方石墨。 六方石墨為 ababab，棱柱石墨為 abcabc。 因?yàn)檫@兩種結(jié)構(gòu)之間的能壘很小，所以沒(méi)有理想的石墨晶體。 石墨晶體大小差異。具有大的鱗片狀天然石墨結(jié)構(gòu)的晶粒，它被稱為片狀石墨;小顆粒石墨晶體稱為天然石墨。和微晶石墨鱗片狀石墨粒子是亞 - 顆粒聚集體。石墨良好的結(jié)晶性，大的晶粒，晶粒的解理面和切割步驟是清晰可見(jiàn)的，明顯的各向異性。微晶石墨鱗片狀石墨，結(jié)晶性差，較小的晶粒，薄片，附聚無(wú)規(guī)取向，各向異性不明顯。也由于大晶粒的片狀石墨，各鋸齒的比例（Z字形）和扶手椅表面（扶手椅）比微晶石墨小。 1950年人們便通過(guò)分析化學(xué)反應(yīng)合成研究方法進(jìn)行制備出具備嵌鋰功能的石墨層間化合物（Li-GICs）。常壓下每6個(gè)碳原子數(shù)量最多的人只能選擇嵌入1個(gè)鋰離子能夠形成一個(gè)一階石墨層間化合物L(fēng)iC6。雖然在我國(guó)高溫以及高壓工作環(huán)境下可以利用合成重要組成相在LiC2-LiC4之間的嵌鋰石墨且層間最近鄰位占滿鋰。但在LiC2中相鄰鋰離子距離時(shí)間太短導(dǎo)致其化學(xué)生物活性比金屬鋰活潑，在標(biāo)準(zhǔn)不同狀態(tài)下分解為介穩(wěn)態(tài)發(fā)展物質(zhì)——LiC6和金屬鋰。 通過(guò)電化學(xué)方法也可以合成鋰 - 包含在鋰離子的極化電極的石墨插層反應(yīng)產(chǎn)生的電解質(zhì)的鋰離子石墨層間化合物。在這個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)恒定電壓平臺(tái)曲線，表示石墨的電化學(xué)鋰插入被低階到高階的方法逐漸轉(zhuǎn)變，每個(gè)對(duì)應(yīng)于兩兩相之間的電位平臺(tái)的轉(zhuǎn)化。