天然石墨制備工藝及負極應用
一、天然石墨制備工藝
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1. 浮選法
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- 原理:利用石墨與雜質礦物表面潤濕性的差異進行分離。
- 步驟:首先將礦石破碎、磨礦,制成礦漿;然后加入浮選藥劑,使石墨表面疏水,雜質表面親水;最后通過浮選
?機產生氣泡,石墨附著在氣泡上上浮,雜質則留在礦漿中。
2. 堿酸法
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- 原理:利用氫氧化鈉高溫熔融與石墨中的雜質反應,再用酸處理除去雜質。
- 步驟:將石墨與氫氧化鈉混合在高溫下反應,然后水洗除去殘留的堿;接著用鹽酸等酸處理,除去剩余的雜質。
3. 高溫法
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- 原理:在高溫下使石墨中的雜質揮發(fā)或氧化。
- 步驟:將石墨置于高溫爐中,在惰性氣氛或真空條件下加熱到一定溫度,使雜質分解或揮發(fā)。
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二、天然石墨在負極中的應用
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1. 優(yōu)勢
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- 高理論比容量:具有較高的儲鋰容量。
- 良好的導電性:有助于提高電池的充放電性能。
2. 面臨的挑戰(zhàn)
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- 充放電過程中的體積膨脹:可能導致電極結構破壞,影響電池循環(huán)壽命。
- 首次庫倫效率低:需要改進工藝提高。
3. 改進措施
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- 表面改性:如包覆碳層等,增強結構穩(wěn)定性。
- 微觀結構調控:優(yōu)化石墨的孔隙結構和粒度分布。