锂离子电池是指两种不同的能够可逆地嵌入和脱嵌锂离子的锂嵌入化合物分别作为电池的正极和负极的二次电池系统。充电时，锂离子从正极脱出，通过电解液和隔膜嵌入负极；相反，当放电时，锂离子从负极脱嵌，并通过电解质和隔膜嵌入正极。
锂离子电池负极由负极活性物质、粘合剂和添加剂制成，均匀涂在铜箔的两面，干燥，卷绕而成。石墨作为阳极材料的优势
石墨是碳的同素异形体，两者关系密切。石墨是碳最稳定的形式。(金刚石是碳的亚稳态同素异形体。虽然其硬度远高于石墨，是自然界中最高的物质，但其稳定性低于石墨。)
& ldquo石墨& rdquo这个词来自希腊语& ldquo石墨烯& rdquo该材料耐高温、耐腐蚀，导电性、导热性好，化学性质稳定，比铝轻。优质石墨除了用作锂离子电池的负极材料外，还可用于燃料电池、太阳能电池、半导体、发光二极管、核反应堆等不同领域。总的来说，石墨具有电子电导率高、嵌锂前后层状结构体积变化小、嵌锂容量高、嵌锂电位低的优点，已成为锂离子电池的主流商用负极材料。
如何获得石墨
石墨的获取途径有两种:一是天然矿石，二是煤焦油合成。锂离子电池使用的石墨材料一般是由55%的合成石墨和45%的低纯度天然石墨混合而成。
制造商曾经青睐合成石墨，因为它的均匀性和纯度比天然石墨好。但现在，现代化学提纯方法的应用，使得热处理后获得纯度为99.9%的天然石墨成为可能。相比之下，合成石墨的纯度是99%，所以前者更受欢迎。
与合成石墨相比，提纯的天然鳞片石墨具有更高的结晶度和更好的导电性和导热性。此外，天然石墨有望降低锂离子电池的生产成本，同时可以达到相同甚至更好的电池性能。可以预见，合成石墨终将被取代，未来将是更廉价、更环保的天然石墨。天然石墨合成的石墨烯将大显身手。
石墨嵌锂机理
石墨导电性好，结晶度高，层状结构好，非常适合锂离子的反复嵌脱。是目前应用最广泛、最成熟的负极材料。锂离子嵌入石墨层间后，锂嵌入化合物lixc 6(0 & le；x & le1)，理论容量可达372mAh/g(x=1)，反应式为xLi ++ 6C+xe-& rarr；LixC6
锂离子嵌入改变了石墨层间的堆积方式，从ABAB变为AAAA，如下图所示。
石墨改性由于石墨层间距(d & le0.34nm)小于LixC6 (0.37nm)，导致充放电过程中石墨层间距发生变化，容易造成石墨层剥离、粉化，锂离子和有机溶剂分子嵌入石墨层中，有机溶剂分解，从而影响电池的循环性能。
通过石墨改性，如在石墨表面氧化、包覆聚合物热解碳形成核壳结构的复合石墨，可以改善石墨的充放电性能，提高比容量。
其他负极材料
目前，石墨是主流的商用锂电池负极材料，其理论克容量为372 mAh/g，市面上性能较好的石墨负极材料已经达到360mAh/g，克容量逐渐接近极限值。石墨作为负极材料虽然有克容量低、循环偏差等缺点，但由于性价比高，不会马上被新材料取代。具体原因如下:
新的负极材料技术还不成熟，还需要很长的时间来提高性能。
新型阳极材料价格高，石墨阳极价格优势明显。
负极材料需要与正极材料和电解质结合使用，但目前正极材料的比容量普遍较低。
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