高能石墨負極材料的優缺點

石墨是由碳原子組成的六方網絡平面的層狀晶體，屬于六方晶體體系，P63/ MC空間群。每層石墨平面的碳原子呈六邊形排列，每個碳原子通過SP雜化軌道與相鄰的三個碳原子共價鍵合。碳-碳鍵長度為0.1421nm。P軌道上的電子使π鍵離域，使石墨層具有良好的導電性。相鄰層中的碳原子不是按自下而上的排列方式堆疊，而是按六邊形和菱形的結構排列。首先，高能石墨負極材料的來源豐富。改性后振動密度高。電化學性能穩定。比容可以接近理論容量。

缺點:克容量不足，不能滿足動力電池的需求如果純度不夠，副反應多。分層結構的穩定性有待提高。率性能不佳。充放電平臺過低。下游需求強勁，石墨供應緊張。石墨負極材料在剛開始充電過程中，在0.8V左右出現一個充電平臺，在第二次放電時充電平臺消失，為不可逆平臺。與嵌石墨復合充電平臺無關，與SEI薄膜形成平臺有關。

國內新能源熱潮興起，磷、鐵、稀有受到芯片被動到庫、供不應求的影響，整體負極行業基本排到年底訂單，負極材料石墨的需求也在持續改善，且國內擁有多座石墨礦，天然石墨供應相對充裕，但人造石墨供應相對緊張，各企業都在加緊布局石墨產能規劃，應對供應短缺。

石墨陽極的形貌對電池的性能有很大的影響，球形石墨顆粒之間的接觸表觀為不規則石墨顆粒之間的接觸，因此阻抗會更大，這是材料設計的一個方向，粒徑匹配，并保證顆粒之間的表面接觸，增加接觸面積和降低接觸電阻，從而達到降低極化的目的。而材料本身的包覆狀態也會影響負極的性能，通常會包覆一些非晶碳材料，從而提高負極的界面阻抗，提高低溫和循環性能。

石墨晶體材料的表面結構分為端面和基面?；媸枪曹棿笃矫娼Y構，而端面是大平面的邊。端面與基面表面積比變化很大，這與碳材料的類型和制備方法有關。而隨著電池能量密度的增加，石墨陽極的容量利用率也逐漸接近理論值，也會越來越高的壓實，這就要求石墨陽極的穩定性也要走下去，目前，摻雜和包覆仍是加工的主流方法，后期的改性可以使石墨陽極在循環過程中的結構和表面狀態得到保護，循環的穩定性得到增強。