量居世界首位,产量占世界总产量的
40~50%,而黑龙江省石墨储量
全国第一,鸡西市、萝北县储量近
10 亿吨,约占全国储量的 50%,
因而在黑龙江省建立石墨负极材料生产基地具有无可比拟的资源优
势。
2.石墨负极材料简介
天然石墨有鳞片石墨和微晶石墨两种,前者经过选矿和提纯后
含碳量可高达
99%以上,后者含杂质较多,难以提纯,不仅嵌锂容
量较低,而且不可逆容量较高,不适合做锂离子电池的负极材料。因
此,工业上多采用鳞片石墨作为碳负极的原材料。鳞片石墨的晶面间
距(
d
002
)为
0.335nm,主要有 ABABA
B…排列的 2H 型六方晶体结
构和
ABCAB
C…排列的 3R 型菱形晶面排序结构,即石墨层按及两
种顺序排列。
2H 型晶体的理论比容量为 372mAh/g,而且在两种晶型
的石墨中,锂的嵌入反应是相似的。鳞片石墨可逆比容量与产品纯度
关系
较大。含碳量为
95%时,可逆容量为 240~280 mAh/g;含碳量提高到
99%以上时,其可逆容量可达到 300~350 mAh/g。
鳞片石墨价廉易得,用做锂离子电池负极材料具有放电电位低
(
0.1V
VS
Li/Li
+
)、放电电位曲线平稳等突出的优点,但同时具有自
身的缺点:
a) 由于其片层结构导致其振实密度比较低,一般在 0.6g/cm
3
以
下
,不能满足锂离子电池高体积比能量的要求。
b) 它与溶剂相容性差,大电流性能差,首次充放电时因溶剂分
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