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石墨具有六元环碳网层状结构,碳碳之间是SP2杂化的,层层之间是分子用途力连接。石墨具有成本低、结晶程度高,提纯、粉碎、分级技术成熟,充放电电压平台低,理论比容量高等优点。
石墨作为锂离子电池负极材料的缺点
1、与电解液相溶性差,且对其选择性高
在首次充放电过程中锂和碳形成的插入化合物在电解液中很不稳定,其很容易与电解液发生反应,其生成物一小部分溶于电解液中,而另一部分则在负极与电解液表面形成SEI膜。SEI膜能阻止电解液分子继续供插入石墨负极,能大大提高电池的使用寿命。
2、大电流放电性能较差
石墨负极表面形成的SEI膜不均匀且厚,将导致Li+穿过SEI膜时间过长,且石墨本身具有高取向性,Li+只能垂直于石墨端面的C轴插入,大电流放电性能不理想。
3、由于其本身晶型结构所定,晶格和晶包参数的限制,插入Li+的数量有限,从而决定其容量。
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