炭电极，发现焦炭电极的比容量仅

170mAh/g～250mAh/g，焦炭和 MPC 按

4∶1 的比例混合，比容量为 277mAh/g，而用 MPC 修饰的焦炭电极其比容量
为

300mAh/g～310mAh/g。马树华等[9]在中介相微球石墨(MCMB)电极上人

工沉积一层

Li2CO3 或 LiOH 膜，电极的容量及首次充放电效率均有一定的改

善。

    邓正华等采用热离子体裂解天然气制备的天然气焦炭具有较好的嵌 Li 能力，
初次放电容量为

402mAh/g，充电量为 235mAh/g，充放电效率为 58.5%。

冯熙康等

[11]将石油焦在还原气氛中经 2600℃处理后制得的人造石墨外部包

覆碳层，发现处理后的这种材料有较高的比容量

(330mAh/g)，较好的充放电

 

性能，较低的自放电率。

    三洋公司采用优质天然石墨作负极，石墨在高温下与适量的水蒸气作用，使
其表面无定形化，这样

Li+较容易嵌入石墨晶格中，从而提高其嵌 Li

 

的能力。

    碳负极的嵌 Li 能力对不同的材料有所不同，主要是受其结构的影响。如
Sony 公司使用聚糠醇的化合物，三洋公司使用天然石墨，松下公司采用中介
相沥青基碳微球。一般说来，无定形碳具有较大的层间距和较小的层平面，如石
墨为

0.335nm，焦炭为 0.34nm～0.35nm，有的硬碳高达 0.38nm，Li+在

其中的扩散速度较快，能使电池更快地充放电。

Dohn 描述了石墨层间距 d002

与比容量的关系，表明随

d002 的增大，放电比容量增高。Takami 研究了中介

相沥青基纤维在不同温度下的层间距和扩散系数，认为层间距取决于碳的石墨
化程度，石墨化程度增加可降低

Li+扩散的活化能，并有利于 Li+

 

的扩散。

    高比容量的碳负极材料，可以极大地提高锂离子电池的比能量，但是部分裂
解的碳化物有一个明显的缺陷就是电压滞后，即充电时

Li+在 0V(vs. Li+/Li)

左右嵌入，而放电时在

1V(vs. Li+/Li)脱嵌，尽管此类电池充电电压有 4V，但

实际上只有

3V 的工作电压。Takami 等认为酚醛树脂、聚苯胺、微珠碳等明显有

 

电压滞后现象。此外，这类材料的制备工序复杂，成本较高。

    天然鳞片石墨用作锂离子电池负极材料的不足之处在于石墨层间以较弱的分
子间作用力即范德华力结合，充电时，随着溶剂化锂离子的嵌入，层与层之间
会产生剥离

(exfoliation)并形成新的表面，有机电解液在新形成的表面上不断

还原分解形成新的

SEI 膜，既消耗了大量锂离子，加大了首次不可逆容量损失，

同时由于溶剂化锂离子的嵌入和脱出会引起石墨颗粒的体积膨胀和收缩，致使

 

颗粒间的通电网络部分中断，因此循环寿命很差。

    对鳞片石墨进行修饰，可以大大提高它的可逆容量和循环寿命.Kuribayashi
等采用酚醛树脂包覆石墨，在

700～1200℃惰性气氛下热分解酚醛树脂，形

成以石墨为核心、酚醛树脂热解碳为包覆层的低温热解碳包覆石墨。包覆层在很
大程度上改善了石墨材料的界面性质。低温热解碳包覆的石墨不仅具有低电位充
放电平台

;同时借助于与电解液相容性好的低温热解碳阻止了溶剂分子与锂离子

的共嵌入，防止了核心石墨材料在插锂过程中的层离，减少了首次充、放电过程
中的不可逆容量损失并延长了电极的循环寿命。此外，对碳材料的改性方法还有