定义与特性
锂电石墨是一种经过特殊处理的石墨材料，它具有层状结构，每层由碳原子以六边形排列形成，层与层之间通过较弱的范德华力连接。这种结构使得锂离子能够在层间相对容易地嵌入和脱嵌。
主要特点
高电导率：石墨具有良好的电子传导性，有利于电池快速充放电。
稳定的化学性质：石墨在电池的充放电过程中化学性质稳定，循环寿命长。
较高的比容量：石墨的理论比容量为372 mAh/g，实际应用中可达300-350 mAh/g。
良好的锂离子嵌入和脱嵌性能：石墨层间距离适中，适合锂离子的嵌入和脱嵌。
应用
锂电石墨广泛应用于以下领域：
移动设备：如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。
电动汽车：作为动力电池的关键组成部分，提升电动汽车的续航能力。
储能系统：用于电网储能、家庭储能等，帮助稳定电力供应。
制备过程
锂电石墨的制备过程通常包括以下几个步骤：
原料选择：选择合适的天然石墨或人造石墨作为原料。
预处理：通过物理或化学方法对石墨进行净化和预处理，提高其纯度和电化学性能。
混合：将预处理后的石墨与其他导电剂、粘结剂等混合，形成浆料。
涂布：将浆料均匀涂布在金属集流体（通常是铜箔）上。
干燥和压制：将涂布后的材料进行干燥和压制，形成具有一定厚度和强度的负极片。
后处理：包括切割、封装等步骤，最终形成可以用于电池组装的负极材料。
挑战与发展
尽管锂电石墨在锂离子电池中有着广泛的应用，但仍然面临一些挑战：
容量提升：随着对电池能量密度要求的提高，需要开发更高容量的负极材料。
安全性能：在高温或过充条件下，石墨负极可能会发生热失控，需要进一步提高材料的安全性能。
成本控制：随着电动汽车市场的扩大，降低石墨负极材料的成本成为行业关注的焦点。