中國(guó)粉體網(wǎng)訊 作為鋰離子電池關(guān)鍵材料之一,，負(fù)極材料對(duì)鋰離子電池的最終性能起著至關(guān)重要的作用,。2023年2月9-10日，由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的“先進(jìn)負(fù)極材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”于山東青島隆重召開(kāi),。會(huì)議期間，針對(duì)各類負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)狀況,，我們邀請(qǐng)到業(yè)內(nèi)專家學(xué)者,、優(yōu)秀企業(yè)代表做客“對(duì)話”欄目，進(jìn)行訪談交流,。本期“對(duì)話”給大家分享北京化工大學(xué)宋懷河教授的專訪,。
粉體網(wǎng)：宋教授,，請(qǐng)您給大家介紹一下石墨負(fù)極的特點(diǎn)。
宋教授：石墨負(fù)極是當(dāng)前市場(chǎng)上主流的負(fù)極材料,，它的特點(diǎn)表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較好,，初始容量相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較高，循環(huán)穩(wěn)定性也很好等方面,。
粉體網(wǎng)：宋教授,，天然石墨和人造石墨在實(shí)際應(yīng)用中有什么不同？
宋教授：目前國(guó)內(nèi)負(fù)極材料市場(chǎng)上應(yīng)用最多的是人造石墨,，天然石墨也占有一定的份額,。天然石墨本身的結(jié)晶度及石墨化程度比較高，它的克容量要高于人造石墨,。它的不足之處在于倍率性能,、循環(huán)穩(wěn)定性等方面還有待改善。人造石墨是一種采用焦炭等原材料,，經(jīng)高溫處理人工制備的石墨材料,，它的可調(diào)控性非常強(qiáng)，所以它的循環(huán)穩(wěn)定性,、倍率性能等都要優(yōu)于天然石墨,。但是，人造石墨的結(jié)晶度比天然石墨的結(jié)晶度要低一點(diǎn),，所以它的循環(huán)容量相比天然石墨稍微弱一點(diǎn),。
粉體網(wǎng)：宋教授，對(duì)于石墨負(fù)極的改性,，您覺(jué)得需要從哪些方面入手,？
宋教授：對(duì)于石墨負(fù)極改性，很多人在實(shí)驗(yàn)室階段已經(jīng)做了很多工作,。但是真正的產(chǎn)業(yè)化,、商業(yè)化要考慮到石墨負(fù)極改性過(guò)程中一些工藝的實(shí)際難度，目前主流的改性方法還是石墨負(fù)極表面包覆,，用硬碳或者軟碳對(duì)石墨進(jìn)行包覆改性,，提高材料的結(jié)構(gòu)完整性和表面活性位點(diǎn)，降低鋰離子與電解液的共嵌入等,，從而提高材料的穩(wěn)定性及倍率性能,。所以說(shuō)，目前主流的改性方法還是包覆改性,。當(dāng)然其他方法也是可以研究的,，但是在真正的大規(guī)模推廣上還需要做進(jìn)一步的探討。像表面氧化、摻雜等手段,，目前僅限于實(shí)驗(yàn)室階段,。
粉體網(wǎng)：宋教授，目前,，石墨負(fù)極的開(kāi)發(fā)已經(jīng)接近理論比容量的極限,，還有提升的可能嗎？
宋教授：純石墨材料的容量基本上已經(jīng)達(dá)到它的理論值了,，再提高它的容量,，非常難，所以現(xiàn)在需要想辦法將石墨與具有更高理論比容量的材料進(jìn)行復(fù)合,，通過(guò)復(fù)合改性來(lái)提高石墨材料的容量,，這是目前的一個(gè)主流觀點(diǎn)。
粉體網(wǎng)：這種方法目前而言效果大嗎,？
宋教授：該方法提高容量的效果還是很大的,，比如可以將石墨材料與硅材料進(jìn)行復(fù)合，因?yàn)楣璞旧淼睦碚撊萘看蟾攀翘疾牧先萘康?0倍以上,，但是它的體積膨脹比較大,，循環(huán)穩(wěn)定性比較差。所以,，目前需要對(duì)硅進(jìn)行改性,，然后將硅與石墨按一定比例進(jìn)行復(fù)合，少量的硅就能起到大幅度提高石墨材料可逆比容量的目的,。目前商品化的硅碳復(fù)合材料比容量可達(dá)400mAh/g以上,，已經(jīng)超過(guò)372mAh/g。隨著硅改性技術(shù)的進(jìn)步,，硅的添加量可以更高,，那么硅碳材料或者說(shuō)石墨材料的容量會(huì)進(jìn)一步提高，從而滿足更高能量密度的需求,。
粉體網(wǎng)：宋教授,，面對(duì)硅基負(fù)極等新型負(fù)極材料的挑戰(zhàn)，石墨負(fù)極材料是否還有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),？
宋教授：目前,，好像大家覺(jué)得硅材料時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，碳材料或者說(shuō)石墨材料即將退場(chǎng),，實(shí)際上不是這樣的,。因?yàn)楸M管硅材料理論比容量比較高，但是實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候,，硅材料的優(yōu)點(diǎn)非常突出,，同時(shí)它的缺點(diǎn)也非常顯著,，很典型的特點(diǎn)就是它的循環(huán)性能比較差,，而且體積膨脹比較大,。所以，硅材料必須進(jìn)行改性,，與循環(huán)穩(wěn)定性更好的石墨材料進(jìn)行復(fù)合,，目前硅的復(fù)合量還是比較少的，90%以上還是石墨材料,，我估計(jì)在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),，即使硅碳材料的容量提高到了一個(gè)很高的水平，石墨材料或者說(shuō)碳材料仍然離不了,，因?yàn)樗旧淼膬?yōu)勢(shì)非常突出,，比如體積膨脹率，與硅材料相比非常小,。再比如,，它的循環(huán)性能、導(dǎo)電性能,、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面都是硅材料所不具備的,。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/文正）
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