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人造石墨负极材料前景?

251 2024-04-24 19:20 admin

一、人造石墨负极材料前景?

前景不错,受动力及储能市场需求带动,人造石墨对比天然石墨具有更好的一致性与循环性,占据了目前负极材料市场的主导地位;我国主要锂电池企业逐步转向人造石墨,带动了人造石墨出货量占比进一步提升

二、人造石墨负极材料循环中为啥容易膨胀?

因为循环容易产生废气,繁殖膨胀

三、石墨负极材料用途?

石墨烯因其高导电、导热效应等而备受储能领域的关注,其复合材料用作锂离子电池负极材料是显著提升了锂离子电池的电化学性能。

众所周知,电池的能量密度和寿命是两个最重要的评价指标,而锂离子电池又是当今能量密度最高的二次电池。但作为动力锂电池的工程需求,它要一个较大的能量密度提升过程,这就给了某些投机者的钻营空间,还起了个好听的名字石墨烯锂离子电池。目前成熟锂离子电池制造重要是采用石墨作为负极材料。

石墨烯负极材料

石墨烯由于其独特的二维结构、优异的电子传输能力以及超大的比表面积等优势极有潜力替代石墨成为新一代锂离子电池负极材料。石墨烯的储锂机制与其他碳材料相似,充电时锂离子从正极脱出经过电解质嵌入碳材料层间形成形成Li2C6,放电时锂离子脱出返回正极。

因此较之石墨,以石墨烯为负极更加有利于提高电池性能。从石墨烯电池的概念提出以来,很多学术研究成果表明石墨烯锂离子电池可逆容量可达500mAh/g以上,以及具有出色的倍率性能。

石墨烯负极材料在锂离子电池中的用途

与传统锂离子电池负极材料相比较,石墨烯作为锂离子电池负极材料时,可有效提高相应电池的比容量,增强电极和电解液之间的导电接触,改善其充/放电倍率性能。同时,石墨烯柔韧的单原子层二维结构也可有效抑制电极材料在充放电过程中发生体积变化引起的材料膨胀、粉化等,从而提高电池的循环稳定性。

此外,通过化学氧化插层剥离再还原法合成的化学还原石墨烯表面含有特定的含氧化学基团,如羧基、羟基和环氧基等,可为其结构和表面功能改性以及与其他材料的复合供应丰富的反应和键合位点,也为三维超结构石墨烯基复合材料的设计和合成供应多种可能的途径。

由于石墨烯片之间较强的π-π叠合用途,石墨烯可团聚形成类似于石墨的层状结构,进而影响锂离子的嵌脱。这也证明纯石墨烯并非是一种理想的锂离子电池电极材料。

因此,近两年来石墨烯基纳米复合材料,如石墨烯/碳纳米管、石墨烯/碳60(C60)、石墨烯/无机纳米粒子等复合材料被广泛地应用于锂离子电池负极材料研究。通过纳米粒子与石墨烯之间的有效复合,可有效阻止石墨烯片之间的叠合/团聚,有利于锂离子的嵌脱。

四、石墨负极材料排名?

石墨负极材料10强企业依次是贝特瑞、紫宸科技、杉杉股份、凯金能源、尚太科技、中科星城、翔丰华、鑫茂新能源、正拓新能源、国民技术。

贝特瑞:2000年8月成立,是一家锂离子二次电池用正负极材料专业化生产厂家,2015年贝特瑞在新三板挂牌交易,2020年7月晋级新三板精选层。其主要产品包括天然石墨负极材料、人造石墨负极材料、硅基等新型负极材料、磷酸铁锂正极材料与高镍三元正极材料(NCA、NCM811等)等锂离子电池正负极材料

五、人造石墨负极的原料?

人造石墨负极是由石油焦、针状焦、沥青等在一定温度下煅烧,再经粉碎、分级和高温石墨化等工序制作而成。

高能量密度的人造石墨负极材料采用针状焦作为原料,中低端的采用石油焦作为原料,沥青则作为粘结剂。 人造石墨的焦原料可分为油系焦和煤系焦。目前,人造石墨焦原料用量较大的是低硫石油焦。

六、石墨电极石墨负极材料区别?

石墨电极和石墨负极材料是在不同领域应用的两种材料,它们有以下区别:

1. 应用领域:石墨电极主要用于电池、燃料电池和电化学工艺中,作为一种导电材料,用于传输电荷。石墨负极材料主要用于锂离子电池中,作为电解质中锂离子的储存介质。

2. 导电性能:石墨电极是一种具有较高导电性能的材料,可以有效地传导电荷。石墨负极材料也具有一定的导电性能,但通常性能较低,仅能在特定条件下储存和释放锂离子。

3. 结构特点:石墨电极通常采用高纯度的天然石墨或人工石墨制成,具有规整的晶格结构和较高的结晶度。石墨负极材料则通常采用石墨化的碳材料,如石墨烯、石墨化纳米纤维等,具有更大的比表面积和更好的离子扩散性能。

4. 电化学性能:石墨电极的电化学性能主要表现为它在电流过程中的溶解性和离子交换性能。石墨负极材料的电化学性能主要表现为它在锂离子嵌入和脱嵌过程中的储存容量和循环稳定性。

总之,石墨电极和石墨负极材料在应用领域、导电性能、结构特点和电化学性能等方面存在明显的区别。它们在不同的领域发挥着各自的独特作用。

七、石墨烯电池负极材料?

石墨烯/CuO复合材料作为锂离子电池负极材料,石墨烯可以提高复合材料的电导率,缓解金属氧化物在充放电过程中的体积效应,金属氧化物可以提高复合材料的储锂容量,并能阻止石墨烯在充放电过程中团聚,充分发挥石墨烯与过渡金属的协同效应,提高锂离子电池的综合电化学性能。 一、石墨烯/CuO复合材料的储锂机制 1氧化铜材料储锂行为氧化铜作为有前景的负极材料,具有易合成、理论比容量高、安全性高、无毒性、资源丰富、成本低和环境亲和性较好等优点,是当前锂电池负极材料发展的重点方向。

八、石墨负极材料升温过程?

温度特性划分,大致可分为3个阶段∶


 

  (1)重复焙烧阶段。室温至1250℃为重复焙烧阶段。经过1250℃左右焙烧的炭坯具有一定的热电性能和耐热冲击性能,采用较快的升温速率,使焙烧品在电极石墨化初期完成预热过渡阶段,炭坯结构不会发生很大的变化,制品本身也不会产生裂纹。

 

  
(2)严控升温阶段。1250~1800℃为升温重点控制阶段。在此石墨电极石墨化关键温度区间内,炭坯的物理结构和化学组成发生了很大的变化,无定形碳的乱层结构有逐渐向石墨电极晶体结构转变的趋势,同时伴随着无定形碳微晶结构边缘结合的不稳定低分子烃类和杂质元素基团不断地分解逸出,并产生结构缺陷,也促使热应力相对集中,极易产生裂纹废品。为减缓热应力的作用,防止热应力过于集中,避免炭坯产生裂纹,同时也为了保持一定的维温时间,应严格控制此阶段的升温速率。

 

  
(3)自由升温阶段。1800℃至石墨电极石墨化最高温度为自由升温阶段。在此温度区间,炭材料的石墨电极晶体结构雏形已基本形成,继续升温,促使其石墨化度进一步提高。石墨电极晶体的完善程度主要取决于最高温度,维温时间的影响已经很小,此阶段升温速率可以加快。

九、什么是石墨负极材料?

石墨负极材料是一种用于锂离子电池中的负极材料,由石墨和其他添加剂组成。它具有高电导率、高比表面积、良好的化学稳定性和可靠的循环性能等特点,因此被广泛应用于电动汽车、智能手机、平板电脑等电子产品中。

十、人造石墨原材料?

人造石墨的主要原料是粉状的优质煅烧石油焦,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。