天然石墨和人造石墨在锂电池的区别和优劣-化工仪器网-手机版

天然石墨和人造石墨在锂电池的区别和优劣

目前锂离子电池负极材料以石墨为主（包括天然石墨和人造石墨}，这两种的优劣：

天然石墨一般都似石墨片岩、石墨片麻岩、含石墨的片岩及变质页岩等矿石出现。天然石墨依其结晶形态可分成晶质石墨和隐晶质石墨。

制造人造石墨的主要原料是粉状的煅烧石油焦，在其中加沥青作为粘结剂，再加入少量其他辅料。各种原材料配合好以后，将其压制成形，然后在2500～3000℃、非氧化性气氛中处理，使之石墨化。经高温处理后，灰分、硫、气体含量都大幅度减少由于人造石墨制品的价格昂贵，铸造厂常用的人造石墨增碳剂大都是制造石墨电极时的切屑、废旧电极和石墨块等循环利用的材料，以降低生产成本。

晶质石墨的晶体直径大于1μm，按其结晶形态，它还可分为致密块状石墨和鳞片状石墨。致密块状石墨矿床很少。鳞片石墨是国内外工业利用的主要石墨类型，外观呈黑色或银灰色，具有明显定向晶体结构，鳞片石墨原矿品位一般为3～13.5%，个别富矿可达20%。

隐晶质石墨晶体直径小于1μm，形状呈不定形花瓣状或叠层片状，分为分散性土状石墨（粉）和致密块体土状石墨。前者矿石品位低，一般只含2～3%；后者矿体呈层状或透镜状，夹在变质岩中，品位达60~80%，zui高可达95%，但可选性差，一般经挑选后粉碎即为成品，使用价值不如鳞片石墨。

天然石墨经过选矿后成为中碳石墨（含80～93%碳），但在许多应用中需要提纯为含碳在91～99%的高碳石墨。由于天然鳞片石墨中的杂质主要为石英、长石、高岭土、云母、黄铁矿、方解石以及其他氧化物，所以常用化学方法提纯。

天然石墨的价值及其纯度与粒度关系zui大。纯度常用含碳量或灰分表示，一般含碳量越高，灰分越少，则价格越高。粒度常用英制（目）或公制(mm)来表示产品的平均粒径。对于正目数来说，粒径越大价格越高；对于负目数来说，粒径越小越值钱。所以石墨产品zui后都要用标准筛筛分后才能包装，商品中一般要求正目数的筛上物高于80%，负目数的筛下物高于75%。在一些特殊用途中，对石墨结晶构造、灰分中微量元素含量、杂质粒径等有严格要求，如含硫、氯和铁量。硫和氯在使用中对接触金属有强腐蚀性，铁影响石墨制品的高温抗氧化性。在核石墨中还对中子吸收截面大的杂质元素要求降到zui少，如硼。

世界石墨资源非常丰富，目前已探明总储量为16600万吨，其中晶质石墨占61%。石墨矿主要分布在亚洲、欧洲、非洲和美洲。中国石墨总储量为13600万吨，其中晶质鳞片石墨为12000万吨。zui近我国又发现了几个石墨矿，有石墨矿的省份占1/3以上，资源丰富的省有山东、黑龙江、内蒙古和湖南等。我国石墨储量、原料产量及出口量均居世界*，且晶质鳞片石墨大片率高、杂质少。南朝鲜是*二大石墨生产国，大部分为土状石墨。原苏联是第三石墨生产国，主要为晶质石墨。日本是zui大的石墨进口国和消费国，美国、德国、英国的消耗量也很大。