電池的“幕后英雄”：為何說石墨決定了鋰離子的表現(xiàn)？

時間：2025-10-30 10:02

來源：山東群峰重工科技股份有限公司

“墨”能生電賦能未來

石墨是鋰離子電池中的關(guān)鍵材料，作為主要的負極組成部分，它在確保電池具備高導(dǎo)電性、優(yōu)異性能和穩(wěn)定容量方面發(fā)揮著不可或缺的作用。

本文將介紹石墨在鋰電池中的功能，以及為何這種基礎(chǔ)材料對電氣化進程如此重要。

背景

石墨的層狀晶格結(jié)構(gòu)使電子能夠在層間自由移動，這使其成為鋰離子電池中理想的電極材料，尤其適用于陽極。

應(yīng)用范圍

它廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子、

建筑等多個工業(yè)領(lǐng)域，

也可作為潤滑劑、導(dǎo)熱材料、

導(dǎo)電介質(zhì)以及耐火材料的組成部分

石墨的來源

天然石墨

通過開采地殼中的礦藏獲得，主要生產(chǎn)國包括中國、巴西、馬達加斯加和印度。

天然石墨的種類

鱗片石墨：

形成于變質(zhì)巖中，純度高，碳含量較高

非晶石墨：

來源于煤層，碳含量和純度相對較低

合成石墨

通過高溫處理石油焦（石油精煉的副產(chǎn)品）制成，其性能與天然石墨相近，但可根據(jù)具體應(yīng)用進行定制優(yōu)化。

石墨的作用

在鋰離子電池中，石墨作為陽極（負極）材料，具有以下關(guān)鍵作用。

儲能能力

石墨的層狀結(jié)構(gòu)允許鋰離子在充電時嵌入層間，放電時脫出，從而實現(xiàn)能量的存儲與釋放

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

石墨在充放電過程中保持電極形態(tài)完整，有助于延長電池循環(huán)壽命

質(zhì)量占比

作為一種較輕的材料，石墨在電池總重量中仍占約10%–20%，是影響電池能量密度的重要因素

隨著鋰電池需求的持續(xù)增長，推動包括石墨在內(nèi)的關(guān)鍵材料回收再利用，對保障供應(yīng)鏈安全至關(guān)重要。

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在回收流程中，石墨作為“黑粉”的重要組成部分被回收——黑粉是電池經(jīng)破碎分選后得到的富含價值材料的混合物，其深黑色正是來自石墨成分。

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