子的共嵌人使石墨层发生剥离.电极寿命降低。
以上缺点限制了天然石墨作为锂离子蓄电池负极材料的应用,
一般要对其进行球形化及改性处理。球形化的目的要在克服天然石墨
缺陷的同时提高天然石墨的振实密度,进行改性处理能够大大提高
它的可逆容量和循环寿命。
3.天然石墨的球形化及修饰改性
3.1 天然石墨球形化
球型天然负极材料的制备通过以下工艺路线实现。
将天然石墨矿经振动磨、球磨至颗粒达
5μm 左右,然后用氢氟
酸除去硅,用盐酸除去铁、铜、硫等杂质的化学方法进行纯化处理。经
水洗、烘干后采用特殊的机械加工设备使鳞片状石墨球形化,分离分
级,去掉未球型化的石墨,得到粒径约为
20μm 左右的粒子。
3.2 天然石墨改性
对石墨材料表面进行改性处理是常用的解决方法之一,改性的
出发点主要有两个:①过大的外表面积导致生成过多的
SEI 膜而消
耗额外的锂,可通过适当减小石墨的外表面积来减小因形成过多的
SEI 膜所造成的不可逆损失以及溶剂分子的共嵌入而导致石墨的层
状剥离;②石墨外表面不均匀性,导致溶剂在表面上不同位置的反
应活性的差异,可通过对石墨表面进行修饰,使其表面性质均一,
避免局部活性过高引起溶剂剧烈分解所造成的不可逆损失。对于前者,
主要采用包覆法;对于后者,主要采用表面修饰法。
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天然石墨
破碎、分级
化学提纯
球 形 化 处
理
球形炭分离