天然石墨制備工藝及負(fù)極應(yīng)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(zhì)礦物表面潤(rùn)濕性的差異進(jìn)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(zhì)表面親水;最后通過(guò)浮選
?機(jī)產(chǎn)生氣泡,石墨附著在氣泡上上浮,雜質(zhì)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(zhì)反應(yīng),再用酸處理除去雜質(zhì)。
- 步驟:將石墨與氫氧化鈉混合在高溫下反應(yīng),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(zhì)。
3. 高溫法
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- 原理:在高溫下使石墨中的雜質(zhì)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(zhì)分解或揮發(fā)。
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二、天然石墨在負(fù)極中的應(yīng)用
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1. 優(yōu)勢(shì)
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- 高理論比容量:具有較高的儲(chǔ)鋰容量。
- 良好的導(dǎo)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(guò)程中的體積膨脹:可能導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)破壞,影響電池循環(huán)壽命。
- 首次庫(kù)倫效率低:需要改進(jìn)工藝提高。
3. 改進(jìn)措施
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- 表面改性:如包覆碳層等,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
- 微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控:優(yōu)化石墨的孔隙結(jié)構(gòu)和粒度分布。