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受海外鈷酸鋰材料企業(yè)繼續(xù)減產(chǎn)等因素的影響,中國(guó)鋰電正極材料出貨量40.4萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)32.5%。受動(dòng)力電池終端市場(chǎng)增長(zhǎng)拉動(dòng)和國(guó)內(nèi)企業(yè)出口量增加等因素影響,我國(guó)負(fù)極材料企業(yè)的出貨量增加至26.5萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)38%。
負(fù)極材料的研究進(jìn)展方面,已研究過(guò)的碳負(fù)極材料有石墨化碳(天然鱗片石墨、石墨化中間相碳微球等)和非石墨化碳(軟碳、硬碳等)。其中,石墨以充放電電壓平臺(tái)低、循環(huán)穩(wěn)定性高和成本低等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是目前鋰離子電池應(yīng)用中較為理想的負(fù)極材料。目前天然石墨的改性研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,例如使用鳳谷實(shí)驗(yàn)用粉體回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)等,并已有商業(yè)化應(yīng)用。
石墨負(fù)極一般采用天然鱗片石墨,但存在以下幾個(gè)缺點(diǎn):
1鱗片石墨粉具有較大的比表面積,對(duì)負(fù)極的首次充放電效率有較大影響;
?。彩钠瑢咏Y(jié)構(gòu)決定了Li+只能從材料端面嵌 入,并逐漸擴(kuò)散入顆粒內(nèi)部,由于鱗片石墨的各向異性,Li+擴(kuò)散路徑較長(zhǎng)且不均勻,導(dǎo)致其比容量較低;
?。呈膶娱g距較小,增加了Li+的擴(kuò)散阻力,且倍率性能較差, 快速充電時(shí)Li+易在石墨表面沉積形成鋰枝晶,導(dǎo)致嚴(yán)重的安全隱患。
為解決以上鱗片石墨固有的缺點(diǎn),需要對(duì)石墨進(jìn)行改性,優(yōu)化負(fù)極材料的性能,目前改性方法主要有球形化處理、表面處理和摻雜改性。