天然石墨制备工艺及负极应用

一、天然石墨制备工艺

1. 浮选法

- 原理：利用石墨与杂质矿物表面润湿性的差异进行分离。

- 步骤：首先将矿石破碎、磨矿，制成矿浆；然后加入浮选药剂，使石墨表面疏水，杂质表面亲水；最后通过浮选

 机产生气泡，石墨附着在气泡上上浮，杂质则留在矿浆中。

2. 碱酸法

- 原理：利用氢氧化钠高温熔融与石墨中的杂质反应，再用酸处理除去杂质。

- 步骤：将石墨与氢氧化钠混合在高温下反应，然后水洗除去残留的碱；接着用盐酸等酸处理，除去剩余的杂质。

3. 高温法

- 原理：在高温下使石墨中的杂质挥发或氧化。

- 步骤：将石墨置于高温炉中，在惰性气氛或真空条件下加热到一定温度，使杂质分解或挥发。

二、天然石墨在负极中的应用

1. 优势

- 高理论比容量：具有较高的储锂容量。

- 良好的导电性：有助于提高电池的充放电性能。

2. 面临的挑战

- 充放电过程中的体积膨胀：可能导致电极结构破坏，影响电池循环寿命。

- 首次库伦效率低：需要改进工艺提高。

3. 改进措施

- 表面改性：如包覆碳层等，增强结构稳定性。

- 微观结构调控：优化石墨的孔隙结构和粒度分布。