天然石墨片的無論價格和其效果都能讓行業(yè)使用者接受并信服,所以天然石墨片已經(jīng)在各行業(yè)應(yīng)用的非常成熟廣泛。
石墨可分為天然石墨與人造石墨,二者結(jié)構(gòu)相近,物理化學(xué)性質(zhì)相似,但用途卻有著較大差別。眾多研究中,某些研究者沒有注意到兩者的區(qū)別而籠統(tǒng)地稱之為石墨。這種將二者混為一談的結(jié)果造成了很多的誤導(dǎo),甚至是決策的錯誤,帶來很大的資源浪費和經(jīng)濟損失。本文就從天然石墨與人造石墨結(jié)構(gòu)組成、性能的角度出發(fā),談?wù)剝烧叩奶攸c與區(qū)別,以及重要聯(lián)系與應(yīng)用進展。
天然石墨:晶體發(fā)育較為完善,鱗片石墨的石墨化程度更在98%以上,而天然微晶石墨的石墨化程度通常在93%以下。
人造石墨具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、滲透率低等特點,在化學(xué)工業(yè)中廣泛用于制作熱交換器、反應(yīng)槽、吸收塔、過濾器等設(shè)備。天然石墨與高分子樹脂復(fù)合材料也可用于上述領(lǐng)域,但導(dǎo)熱性、耐腐蝕性不如人造石墨。
天然石墨具有良好的可浮性,在對天然石墨進行分選提純時,浮選通常作為步使用的方法?,F(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中基本上所有的天然石墨均采用浮選來進行分選,選礦技術(shù)采用多段磨礦、多段選別的工藝流程,并在此基礎(chǔ)上, 針對不同性質(zhì)的礦石研究更有效、更合理的設(shè)備及流程,從而大限度地提高固定碳含量和保護石墨鱗片結(jié)構(gòu)。
天然石墨分為鱗片石墨和土狀石墨,鱗片石墨在鋰電池中庫侖效率可達90%~93%、可逆容量為 340~370mAh/g,因此是主流的負(fù)極材料;但是,天然石墨具有規(guī)則的層狀結(jié)構(gòu),鋰離子在嵌入時速度十分緩慢,且由于材料各向異性較高,極易導(dǎo)致活性物質(zhì)與集流體接觸不充分,從而造成天然石墨倍率性能較差。