目前鋰離子電池負(fù)極材料以石墨粉為主(包括天然石墨粉和人造石墨粉},這兩種的優(yōu)劣:天然石墨粉一般都似石墨片巖、石墨片麻巖、含石墨粉的片巖及變質(zhì)頁(yè)巖等礦石出現(xiàn)。天然石墨粉依其結(jié)晶形態(tài)可分成晶質(zhì)石墨粉和隱晶質(zhì)石墨粉。
制造人造石墨粉的主要原料是粉狀的優(yōu)質(zhì)煅燒石油焦,在其中加瀝青作為粘結(jié)劑,再加入少量其他輔料。各種原材料配合好以后,將其壓制成形,然后在2500~3000℃、非氧化性氣氛中處理,使之石墨化。經(jīng)高溫處理后,灰分、硫、氣體含量都大幅度減少由于人造石墨制品的價(jià)格昂貴,鑄造廠(chǎng)常用的人造石墨增碳劑大都是制造石墨電極時(shí)的切屑、廢舊電極和石墨塊等循環(huán)利用的材料,以降低生產(chǎn)成本。
晶質(zhì)石墨的晶體直徑大于1μm,按其結(jié)晶形態(tài),它還可分為致密塊狀石墨和鱗片狀石墨。致密塊狀石墨礦床很少。鱗片石墨是國(guó)內(nèi)外工業(yè)利用的主要石墨類(lèi)型,外觀(guān)呈黑色或銀灰色,具有明顯定向晶體結(jié)構(gòu),鱗片石墨原礦品位一般為3~13.5%,個(gè)別富礦可達(dá)20%。隱晶質(zhì)石墨晶體直徑小于1μm,形狀呈不定形花瓣?duì)罨虔B層片狀,分為分散性土狀石墨(粉)和致密塊體土狀石墨。前者礦石品位低,一般只含2~3%;后者礦體呈層狀或透鏡狀,夾在變質(zhì)巖中,品位達(dá)60~80%,最高可達(dá)95%,但可選性差,一般經(jīng)挑選后粉碎即為成品,使用價(jià)值不如鱗片石墨。