石墨负极材料详细介绍(ppt 46页)
天然石墨 负极材料
天然石墨负极材料Natural graphite is a widely used material as the negative electrode in lithium-ion batteries due to its high conductivity, high specific capacity, and low cost. 天然石墨作为锂离子电池负极材料被广泛应用，这是因为它具有高导电性、高比容量和低成本的特点。
Graphite, a form of carbon, has excellent electrical conductivity, allowing for efficient transfer of electrons during the charge and discharge process of the battery. 石墨是一种碳的形式，具有优异的电导率，可在电池充放电过程中高效传递电子。
In recent years, there has been a growing demand for lithium-ion batteries in various applications such as electric vehicles, portable electronics, and energy storage systems. 近年来，锂离子电池在电动汽车、便携电子产品和能量储存系统等各种应用中的需求不断增长。
This has led to an increased focus on the development of high-performance electrode materials, including natural graphite for negative electrodes. 这导致人们开始更加关注高性能电极材料的开发，其中包括天然石墨作为负极材料。
电池负极石墨
电池负极石墨电池是现代社会中不可或缺的能源储存装置，而电池负极石墨作为电池中重要的材料之一，扮演着至关重要的角色。
本文将围绕电池负极石墨展开讨论，介绍其特性、应用以及相关领域的研究进展。
一、电池负极石墨的特性石墨是一种具有层状结构的碳材料，由于其层间结构具有较高的离子扩散性能和电导率，因此成为电池负极材料的首选之一。
与其他材料相比，石墨具有以下特点：1.1 高比能量和高充放电效率：石墨负极具有较高的能量密度，可以存储较多的电能，并且在充放电过程中能够保持较高的效率，延长电池的使用寿命。
1.2 良好的循环稳定性：石墨负极具有较好的循环稳定性，能够在多次充放电循环中保持较高的容量和性能，不易发生结构损坏和容量衰减。
1.3 低成本和丰富资源：石墨作为一种常见的碳材料，其生产成本较低，并且石墨资源丰富，易于获取，因此在工业应用中具有较大的优势。
二、电池负极石墨的应用电池负极石墨广泛应用于各种类型的电池中，包括锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池等。
其中，锂离子电池是目前应用最广泛的电池类型，石墨作为其负极材料，发挥着关键的作用。
2.1 锂离子电池：锂离子电池是一种常见的可充电电池，广泛应用于手机、笔记本电脑、电动车等领域。
石墨作为锂离子电池的负极材料，能够存储锂离子并实现充放电过程。
2.2 锂硫电池：锂硫电池是一种新型的高能量密度电池，具有较高的理论能量密度和较低的成本。
石墨作为锂硫电池的负极材料，能够提高电池的循环稳定性和电荷传输速率，改善电池性能。
2.3 锂空气电池：锂空气电池是一种具有很高理论能量密度的电池，被认为是下一代能源储存技术的潜在候选。
石墨作为锂空气电池的负极材料，能够提供良好的导电性和稳定性，使电池能够实现高效的能量转化。
三、电池负极石墨的研究进展近年来，对于电池负极石墨的研究不断深入，主要集中在提高其性能、降低成本以及拓展其应用领域等方面。
3.1 石墨结构优化：通过改变石墨的结构和形貌，可以提高其电导率和离子扩散性能，从而提高电池的能量密度和循环稳定性。
石墨负极材料项目技术培训-PPT精选文档
锂离子(Li-ion)电池
锂离子电池是指Li＋嵌入化合物为正、负极的 二次电池。在充放电过程中，Li＋在两个电极 之间往返嵌入和脱嵌，被形象地称为摇椅电池 （Rocking Chair Battery 简称 RCB）。
The Rocking Chair Model Charge
Li+
Li+
Cathode Electrolyte Li+ Li+ Anode
厂的汽车将原来12V的铅酸蓄电池改为36V锂离子电池。锂
Hale Waihona Puke 离子电池作为电动自行车、电动汽车、混合电动汽车的动
力电源也得到了广泛应用。
在航空航天领域、军事应用、微型机电系统、动力负荷
调节系统等方面，锂离子电池正在扮演越来越重要的角色。
二、电池的组成
电池的组成
电极: 活性物质、导电骨架、导电剂和电极粘结剂等
t
disch arg e ch arg e efficiency
cycle
I dt
for I 0
cycle
I dt for I 0
disch arg e ch arg e
Applied current for 20 hrs (C/20):
I20h = 18.6 (mA) x Wact (g)
四、材料检测评价表征
N i
4 .6 - 4 .7 Å
N i(O H
)2
O H
-
N i(O H )2
7 -8 Å
H
2
O
第一层次：颗粒 •颗粒形态 •颗粒大小及分布 •颗粒密度及堆积密度
第二层次：晶粒 •晶粒大小：由XRD 谱图中W1/2计算 •晶粒形态 •晶粒间空隙大小 •比表面积
负极石墨
CGP-6
1 . 概述
CGP-6是以人造石墨为原料，经过一系列机械化学处理而成的人造石墨类锂离子电池负极材料。
力求满足客户对于更高的性价比的负极材料的要求。
着重改善人造石墨负极材料的重量比容量和体积比容量以及加工性能。
其主要特点是： 1、放电容量较高 2、突出的电池制造工艺适应性
3、循环寿命长
4、具有更好的性价比
适用范围：CGP-6特别适用于中高功率动力型电池，是动力型电池负极材料的极好选择，同时也可应用于普通型钢铝壳、液态软包装等电池。
2 .生产工艺过程
3 .产品扫描电镜照片
4 . 产品性能参数
4.1 CGP-6的技术指标
CGP-6技术指标
检验项目指标典型值
, μm 10.0～30.0 18.06 粒径D
50
真密度, g/cm3≥2.15 2.17
灰份 , % <0.15 0.06
振实密度, g/cm3≥0.850.90
比表面积, m2/g ≤5 4.3
首次放电容量，mAh/g ≥330.0338.4 电化学性能
首次放电效率,% ≥91.092.1 注：粒径和粒度分布可按用户需要进行调整
4.2 CGP-6的充放电曲线
5 .产品包装：
本产品采用内衬聚乙烯塑料袋的纸桶包装，25公斤/桶。
6 .注意事项：
本产品属炭素材料，无毒无味，为避免受潮应存放于干燥通风处。
在使用时工作
人员应佩带防尘口罩避免吸入粉尘颗粒。
复合石墨负极材料
复合石墨负极材料
复合石墨负极材料是一种常用的锂离子电池负极材料。
石墨本身就是一种常用的负极碳材料，而复合石墨负极材料则通过与其他材料的复合来进一步提高其性能。
这些复合材料通常具有良好的电子导电性和离子导电性，以及较高的比容量和循环稳定性。
目前，已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。
其中，复合石墨负极材料就是由两种或两种以上的碳材料（如石墨、软碳、硬碳等）或其他非碳材料（如硅、锡等）复合而成的。
复合石墨负极材料的制备方法有多种，包括机械球磨法、溶胶凝胶法、化学气相沉积法等。
这些方法都可以通过控制复合材料的组成、结构和形貌来优化其电化学性能。
此外，复合石墨负极材料在锂离子电池中的应用也取得了显著的进展。
它们不仅可以提高电池的能量密度和功率密度，还可以改善电池的循环寿命和安全性。
未来，随着新能源汽车、可穿戴设备等领域的快速发展，复合石墨负极材料的市场需求将会持续增长。
人造石墨和天然石墨负极材料
人造石墨和天然石墨负极材料石墨是一种具有多种应用的材料，它具有良好的导电性、热导性和化学稳定性，因而在电池、涂料、润滑剂等领域具有重要作用。
人造石墨和天然石墨是两种常见的负极材料，它们在电池等领域都有着广泛的应用。
本文将对人造石墨和天然石墨的特性、制备方法、以及在电池中的应用进行综合性的探讨。
一、人造石墨的特性1.1晶体结构人造石墨是一种由碳原子构成的材料，具有六方晶系的结构。
它的晶体结构稳定，具有良好的导电性和热导性，因此在电池等领域有着重要的应用。
1.2物理性质人造石墨具有一定的硬度和弹性，同时具有良好的润滑性和耐磨性。
这些特性使得人造石墨在润滑剂、密封材料等方面有着广泛的应用。
1.3化学性质人造石墨具有良好的抗腐蚀性和化学稳定性，可以在酸、碱等腐蚀性物质中保持稳定。
这使得人造石墨在一些特殊环境下具有重要的应用价值。
二、人造石墨的制备方法2.1石墨化学气相沉积法石墨化学气相沉积法是一种常见的人造石墨制备方法，其步骤包括将碳源物质在高温环境下分解，使其碳原子沉积在基底上形成石墨薄膜。
这种方法制备的人造石墨薄膜具有均匀的厚度和优异的导电性。
2.2电化学沉积法电化学沉积法是利用电化学反应在电极表面形成石墨层的方法。
通过在合适的电解液中施加电压，使得碳源物质在电极表面沉积形成石墨层。
这种方法制备的人造石墨层具有良好的结晶性和导电性。
2.3化学氧化还原法化学氧化还原法是利用化学氧化还原反应将碳源物质氧化并还原为石墨的方法。
这种方法制备的人造石墨具有较高的纯度和均匀的晶体结构。
三、人造石墨在电池中的应用3.1锂离子电池人造石墨作为负极材料在锂离子电池中具有重要的应用。
它具有良好的导电性和化学稳定性，能够有效储存和释放锂离子，从而实现电池的高效能量存储。
3.2钠离子电池人造石墨还可以作为负极材料在钠离子电池中应用。
它具有良好的离子传输性能和循环稳定性，能够有效提高电池的循环寿命和能量密度。
3.3电容器人造石墨也可以作为电容器的负极材料。
石墨电极材料
石墨电极材料
石墨电极是一种重要的材料，广泛应用于冶金、化工、电解铝、电炉钢铁等行业。
石墨电极主要由石墨和配套材料组成，具有良好的导电性、热稳定性和机械强度。
在高温高压环境下，石墨电极能够稳定地进行电解反应，保证生产过程的顺利进行。
首先，石墨电极材料具有优异的导电性。
石墨是一种具有高导电性的材料，其导电性能主要依赖于其晶体结构。
石墨的晶体结构呈层状排列，层间结合力较弱，电子在层间能够自由传导，因此石墨具有良好的导电性。
在电解铝、电炉钢铁等行业中，石墨电极能够有效地传导电流，保证生产过程的正常进行。
其次，石墨电极材料具有优异的热稳定性。
石墨具有高熔点和高热导率，能够在高温环境下保持稳定的性能。
在冶金和化工行业中，石墨电极能够承受高温高压的工作环境，不易发生热膨胀和热应力破坏，保证生产设备的安全稳定运行。
此外，石墨电极材料具有优异的机械强度。
石墨具有良好的机械性能，具有高强度和较好的韧性，能够承受一定的机械载荷。
在生产过程中，石墨电极能够稳定地支撑电解槽和电极槽，保证设备的正常运行。
综上所述，石墨电极材料具有优异的导电性、热稳定性和机械强度，广泛应用于冶金、化工、电解铝、电炉钢铁等行业。
随着工业技术的不断发展，石墨电极材料的性能和品质也在不断提高，为各行业的生产提供了可靠的保障。
希望通过不断的研究和创新，进一步提高石墨电极材料的性能，推动相关行业的发展和进步。
电池 石墨负极材料
电池石墨负极材料Lithium-ion batteries are widely used in our everyday devices, from smartphones to electric vehicles. The negative electrode material of a lithium-ion battery plays a crucial role in its performance and longevity. Graphite has long been the go-to material for the negative electrode, or anode, in these batteries due to its excellent conductivity and stability.锂离子电池作为我们日常设备中广泛使用的电池，从智能手机到电动汽车。
锂离子电池的负极材料在其性能和寿命方面起着至关重要的作用。
由于其优异的导电性和稳定性，石墨一直是锂离子电池负极或阳极的首选材料。
However, with the demand for higher energy density and faster charging capabilities in batteries increasing, researchers are looking for alternative materials that can potentially outperform graphite. One such material is silicon, which has a much higher theoretical capacity for lithium-ion storage compared to graphite. Silicon can store more lithium ions per unit mass, leading to higher energy density in the battery.然而，随着对电池更高能量密度和更快充电能力的需求增加，研究人员正在寻找可能能够超越石墨的替代材料。
石墨负极材料详细介绍共47页文档
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
பைடு நூலகம்
石墨负极材料详细介绍
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
石墨负极材料项目技术培训
将碳纳米管与石墨负极材料复合，提高其比表面积和电化学反应活 性。
石墨/聚合物复合材料
将聚合物与石墨负极材料复合，改善其机械稳定性和体积能量密度。
04 石墨负极材料的市场前景 与趋势
全球石墨负极材料市场现状
市场规模
全球石墨负极材料市场规模持续增长，随着电动汽车和储能市场的 快速发展，需求量不断攀升。
石墨负极材料项目技术培训
目 录
• 石墨负极材料概述 • 石墨负极材料的生产工艺 • 石墨负极材料的性能优化 • 石墨负极材料的市场前景与趋势 • 石墨负极材料的技术培训与交流
01 石墨负极材料概述
石墨负极材料的定义与特性
石墨负极材料定义
石墨负极材料是指用作锂离子电 池负极的碳质材料，主要包括天 然石墨、人造石墨和石墨化碳纤 维等。
02 石墨负极材料的生产工艺
原材料的选择与处理
01
02
03
石墨矿石
选择高纯度、高结晶度的 石墨矿石，确保原材料的 质量。
化学试剂
选用符合规格的化学试剂， 确保生产过程中杂质和有 害物质的去除。
物理处理
对原材料进行破碎、磨粉、 筛分等物理处理，以满足 后续工艺的需求。
石墨化工艺流程
预处理
对石墨粉进行预处理，如干燥、混合等，以提高石墨 化效果。
通过表面涂层、化学气相沉积等方法改善石墨负极材料的表面形 态和结构，提高其电化学性能。
掺杂改性
通过掺杂其他元素改善石墨负极材料的晶体结构和电化学性能。
纳米结构改性
通过制备纳米结构石墨负极材料，提高其比表面积和电化学反应 活性。
石墨负极材料的复合材料
石墨/金属复合材料
将金属纳米颗粒或纳米线与石墨负极材料复合，提高其电导率和 倍率性能。
贝特瑞石墨负极材料介绍课件
成本较低
相对于其他负极材料，贝特瑞石墨负极材料的成 本较低，具有较高的性价比。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
贝特瑞石墨负极材料的 生产工艺
原料选择与处理
原料选择
选用优质天然石墨矿石，确保石墨含 量高、杂质少。
原料处理
对石墨矿石进行破碎、磨粉、筛分等 预处理，为后续工艺做好准备。
石墨化处理工艺
石墨化原理
在高温高压环境下，通过热解碳化使石墨晶格结构趋于完善 ，提高石墨的导电性能和稳定性。
石墨化过程
控制温度、压力和时间等参数，确保石墨化效果达到最佳。
表面改性处理
表面改性目的
提高石墨负极材料的电化学性能和循环寿命，降低电池内阻。
储能领域
• 储能技术是实现可再生能源利用和智能电网建设的重要支撑 。贝特瑞石墨负极材料具有高能量密度、长循环寿命和安全 性能高等特点，在储能领域的应用前景广阔。例如，可以将 贝特瑞石墨负极材料应用于储能电池、超级电容器等储能器 件中，提高其性能和寿命。
其他领域
• 除了上述领域外，贝特瑞石墨负极材料还可以应用于航空航 天、军事、医疗等领域。例如，在航空航天领域，贝特瑞石 墨负极材料的高能量密度和轻量化特点可以应用于卫星电源 和航空器电源系统；在军事领域，贝特瑞石墨负极材料的优 异性能可以提高武器装备的能量供应和作战能力；在医疗领 域，贝特瑞石墨负极材料可以应用于便携式医疗电子设备和 植入式医疗器械等领域。
在动力电池领域，贝特瑞石墨负极材料也得到了广泛应用。 由于其良好的倍率性能和循环寿命，贝特瑞石墨负极材料已 成为电动汽车、混合动力汽车和插电式混合动力汽车等新能 源汽车动力电池的主要负极材料之一。
贝特瑞石墨负极材料介绍
4.5 吸液性能的测试
高压实下良好的吸液性能Fra bibliotek12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
1.55
1.65
1.75
极片压实比 g/cm3 注：
1. 极片双面面密度 206g/cm3
2. CMC：1.3%，SBR：2.0%，SP：2%
吸液时间 min
1.85
BTR NEW ENERGY MATERIAILS INS.
4.6 循环性能
常温下，表现出优异的循环性能
105.0%
100.0%
95.0%
90.0%
85.0%
80.0% 75.0% 70.0%
S3012A电解液 100周:99.1% TC-E231H电解液100周:92.5%
65.0%
60.0%
BTR NEW ENERGY MATERIAILS INS.
3.1 模拟电池测试条件与结果
模拟电池测试为制作成2430型电池， 测试条件如下： 1、电解液：1M-LiPF6 EC/DMC/EMC 2、粘结剂：PVDF：5% 3、导电剂：Super-P ：3% 4、对电极：纯锂片 5、充放电制度
（A）恒流放电（0.3mA，0.001V） （B）静置（1min） （C）恒流充电（0.3mA，2.000V）
≥ 93.0
GB/T 18287-2000 蜂
Half-Cell Evaluation
窝电池锂离子电池
总规范
≤50
PE ICP Thermo AAS
---
BTR NEW ENERGY MATERIAILS INS.
锂离子电池负极材料-石墨的改性分析.36页PPT
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
锂离子电池负极材料-石墨的改性分析.
6
、
露
凝
无游氛，天高风景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
石墨负极材料详细说明
其它负极材料
石墨是目前主流的商业化锂电负极材料，但由于石墨本身结构特性的制 约，石墨负极材料的发展也遇到了瓶颈，比如比容量已经到达极限、不 能满足大型动力电池所要求的持续大电流放电能力等。因此业界也开始 把目光投向非石墨类材料，比如硬碳和其它非碳材料（氧化锡、硅碳合 金、钛酸锂等）。
❖大容量动力电池的的应用，加大了对电池材料，尤
锂电负极材料研究现状
锂电负极材料要求具有： ①正负极的电化学位差大，从而可获得高功率电池； ②锂离子的嵌入反应自由能变化小； ③锂离子的可逆容量大，理离子嵌入量的多少对电极电位影响不大，
这样可以保证电池稳定的工作电压； ④高度可逆嵌入反应，良好的电导率，热力学稳定的同时还不与电
分类
天然石墨可以分为晶质石墨和微晶石 墨两类。晶质石墨结晶较好，是含碳 质的岩石经长期地质作用变质的矿物， 呈明显的片状或板状，又称鳞片石墨； 微质结晶矿构石物，墨也一称般无呈定微形晶石集墨合、体土，状是石煤墨变、 隐晶石墨。
除石石组天墨墨成然是属的石一于六墨种六角之 用 方 网外 炭 晶 状还 素 系 平有 材 ， 面人 料 其 规造 （ 晶 则体石 如 堆是墨 石 砌由，油而碳人焦成原造、，子具
石墨负极材料介绍
• 锂离子电池的发展源于上世纪90年代，至 今不过20年，在过去的20年是锂电行业的 一次飞跃，随着各国对环境、新能源的重 视，锂离子电池更会有突飞猛进的发展。
• 本幻灯片共分两章，第一章石墨与锂离子 电池，将简单介绍石墨在锂电中的应用； 第二章锂电负极材料的发展与现状，简单 陈述锂离子电池的现状和发展趋势。
完整石墨晶体的一些结构参数
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锂离子电池负极材料发展图
不同负极材料的能量密度
合金负极材料
➢硅基合金负极材料 ➢锡基合金负极材料
硅基合金负极材料
锡与锂可以形成Li22Sn4的合金，理论容量994mAh/g xLi + MNy = LixMNy
通过石墨改性，如在石墨表面氧化、包覆聚合物热解炭，形成具有核壳结构的复合石墨，可以改善石墨的充放电性能，提高比容量。
其它负极材料
石墨是目前主流的商业化锂电负极材料，但由于石墨本身结构特性的制 约，石墨负极材料的发展也遇到了瓶颈，比如比容量已经到达极限、不 能满足大型动力电池所要求的持续大电流放电能力等。因此业界也开始 把目光投向非石墨类材料，比如硬碳和其它非碳材料（氧化锡、硅碳合 金、钛酸锂等）。
石墨负极材料介绍
• 锂离子电池的发展源于上世纪90年代，至 今不过20年，在过去的20年是锂电行业的 一次飞跃，随着各国对环境、新能源的重 视，锂离子电池更会有突飞猛进的发展。
• 本幻灯片共分两章，第一章石墨与锂离子 电池，将简单介绍石墨在锂电中的应用； 第二章锂电负极材料的发展与现状，简单 陈述锂离子电池的现状和发展趋势。
❖大容量动力电池的的应用，加大了对电池材料，尤其是高性 能负极材料的需求。
锂电负极材料研究现状
锂电负极材料要求具有： ①正负极的电化学位差大，从而可获得高功率电池； ②锂离子的嵌入反应自由能变化小； ③锂离子的可逆容量大，理离子嵌入量的多少对电极电位影响不大， 这样可以保证电池稳定的工作电压； ④高度可逆嵌入反应，良好的电导率，热力学稳定的同时还不与电解 质发生反应； ⑤循环性好，具有较长循环寿命； ⑥锂离子在负极的固态结构中具有高扩散速率； ⑦材料的结构稳定、制作工艺简单、成本低。
第二章 锂电负极材料的发展和现状
❖锂离子电池的重要性
❖锂离子电池能否成功应用，关键在于能可逆地嵌入脱嵌锂离 子的负极材料的制备。
❖负极材料是锂离子电池的主要组成部分，负极材料性能的好 坏直接影响到锂离子电池的性能。
❖高能便携电源的需求激增，加大了对锂离子小电池的需求， 高容量、有着可靠循环性的负极材料成为人们研究的一个重点。
储量丰富
我国是世界上石墨储量最丰富的国家，也是第一生产大国和出口 大国，在世界石墨行业中占有重要地位。据我国国土资源部统计 资料显示，我国晶质石墨储量3085万吨，基础储量5280万吨；隐 晶质石墨储量1358万吨，基础储量2371万吨，中国石墨储量占世 界的70%以上。
分类
天然石墨可以分为晶质石墨和微晶石墨两类。晶质石墨结晶较好，是 含碳质的岩石经长期地质作用变质的矿物，呈明显的片状或板状，又 称鳞片石墨；微晶石墨一般呈微晶集合体，是煤变质矿物，也称无定 形石墨、土状石墨、隐晶石墨。
xLi + Si = LixSi Li12Si17、Li13Si14、Li7Si3、Li22Si5等，其中Si完 全嵌入锂时形成的合金Li4.4Si，其理论容量达 4200mAh/g 缺点：体积变化大，造成合金的粉化，容量急剧 下降 改性方法：引入非活性金属，如镍、镁、银等或 者将Si纳米化
锡基合金负极材料
第一章 石墨与锂离子电池
石墨质软、有滑腻感，是一种非金属 矿物质，具有耐高温、耐氧化、抗腐 蚀、抗热震、强度大、韧性好、自润 滑强度高、导热、导电性能强等特有 的物理、化学性能。
英文名称：graphite 分子式：C
用途广泛
石墨具有许多优良的性能，因而在冶金、机械、电气、化工、纺 织、国防等工业部门获得广泛应用，比如石墨模具、石墨电极、 石墨耐火材料、石墨润滑材料、石墨密封材料等。
石墨存在两种晶体结构：六方形结构和菱形结构，六方形结构为 ABABAB…堆积模型、菱形结构为ABCABCABC…堆积模型，如 下图所示：（a）为六方形结构，（b）为菱形结构。
碳碳双键组成六方形结构，构成一个平面（墨平面），这些墨平面 相互堆积起来，就成为石墨晶体。石墨晶体的参数主要有La、Lc和 d002，La为石墨晶体沿a轴方向的平均大小，Lc为墨平面沿与其垂直 的c轴方向进行堆积的厚度，d002为墨平面之间的距离。
锂离子嵌入使石墨层与层之间的堆积方式由ABAB变为AAAA，如 下图所示。
石墨的改性处理
由于石墨层间距（d002≤0.34nm）小于石墨嵌锂化合物LixC6的晶面层间 距（0.37nm），致使在充放电过程中，石墨层间距改变，易造成石墨 层剥落、粉化，还会发生锂离子与有机溶剂分子共同嵌入石墨层及有 机溶剂分解，进而影响电池循环性能。
石墨由于具备电子电导率高、锂离子扩散系数大、层状结构在嵌锂前 后体积变化小、嵌锂容量高和嵌锂电位低等优点，成为目前主流的商 业化锂离子电池负极材料。
石墨的嵌锂机理
石墨导电性好，结晶程度高，具有良好的层状结构，十分适合锂离 子的反复嵌入-脱嵌，是目前应用最广泛、技术最成熟的负极材料。 锂离子嵌入石墨层间后，形成嵌锂化合LixC6 （0≤x≤1），理论6C+xe-→LixC6
除天然石墨之外还有人造石墨，人造石墨是一种用炭素材料（如石油 焦、沥青焦、针状焦）为原料经热干馏加工而成。
结构
石墨属于六方晶系，其晶体是由碳原子组成的六角网状平面规则堆砌 而成，具有层状结构。在每一层内，碳原子排成六边形，每个碳原子 以sp2杂化轨道与三个相邻的碳原子以共价键结合，剩下的P轨道上电 子形成离域π键。
完整石墨晶体的一些结构参数
石墨作为锂离子电池负极材料
锂离子电池是指以两种不同的能够 可逆地嵌入及脱出锂离子的嵌锂化 合物分别作为电池正极和负极的二 次电池体系。充电时，锂离子从正 极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入 到负极中；放电时则相反，锂离子 从负极脱嵌，通过电解质和隔膜， 嵌入到正极中。
锂离子电池的负极是由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状 胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、滚压而成。