黑龍江石墨是碳的一種同素異形體，為灰黑色、不透明固體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，同酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應(yīng)。天然石墨來(lái)自石墨礦藏，也可以以石油焦、瀝青焦等為原料，經(jīng)過(guò)一系列工序處理而制成人造石墨。

石墨負(fù)極已取得的進(jìn)展

I）人工石墨的合成技術(shù)

高性能LIB基本上使用天然石墨和合成石墨形成的混合物。通過(guò)球化處理均化粒徑和形態(tài)，從而提高堆積密度和容量。改變粒子堆積方向促進(jìn)鋰離子擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)，表面修飾碳涂層以減少表面積并減少還原性電解質(zhì)的分解并進(jìn)一步抑制溶劑的共嵌入來(lái)改善庫(kù)倫效率。隨著LIB重要性的提高，對(duì)天然石墨和合成石墨的需求都將進(jìn)一步增加。

II）水溶性粘結(jié)劑的進(jìn)步

如今，雞西石墨負(fù)極的工業(yè)制備中使用了水溶性粘合劑，在成本和可持續(xù)性方面提供了實(shí)質(zhì)性的優(yōu)勢(shì)。在這方面，它的主要優(yōu)勢(shì)之一是其對(duì)水的化學(xué)穩(wěn)定性，這引發(fā)了人們的廣泛努力，尋找替代的聚合物粘合劑來(lái)替代相對(duì)昂貴的PVDF以及有害的和致畸的NMP。丁苯橡膠（SBR）與羧甲基纖維素鈉（CMC），聚丙烯酸（PAA）或明膠的組合是有潛力的替代品。特別是CMC不僅增加了結(jié)合功能，而且使疏水性穩(wěn)定懸浮液得以實(shí)現(xiàn)。由于羧基和石墨表面上的羥基之間的配位相互作用，水中的石墨顆粒變得非常多。當(dāng)添加了SBR時(shí)不僅可以降低電極加工的成本，而且增加了LIB的環(huán)境友好性，同時(shí)在降低的初始容量損失和穩(wěn)定的SEI方面表現(xiàn)出有益的電化學(xué)特性。

III）硅碳負(fù)極的開(kāi)發(fā)

工業(yè)上Z新發(fā)展是以化學(xué)計(jì)量比的形式向石墨負(fù)極中添加一定的納米級(jí)SiOX可以極大的提升電極容量并保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。相比于單質(zhì)Si，SiOX特別是無(wú)定形納米級(jí)顆粒在體積維持上顯示出更小的體積變化，形成的硅酸鹽利于電極穩(wěn)定同時(shí)創(chuàng)造更多的界面離域鋰離子擴(kuò)散。

考慮到這些因素，向石墨復(fù)合電極引入Si元素的的主要策略是：

（1）設(shè)計(jì)納米結(jié)構(gòu)，包括引入次級(jí)碳相，以改善電化學(xué)性能并緩沖體積變化；

（2）開(kāi)發(fā)與工業(yè)相關(guān)的預(yù)鋰化技術(shù)以解決低庫(kù)倫效率的問(wèn)題；

（3）開(kāi)發(fā)和優(yōu)化其他電池組件（如粘合劑和電解質(zhì)成分），以提高電極的機(jī)械性能和穩(wěn)定電極/電解質(zhì)界面為目標(biāo)；

（4）納米級(jí)無(wú)定形硅的工業(yè)廉價(jià)合成。