吉安石墨纸片散热

吉安石墨纸片散热锂电池消耗硬碳我们预计到万吨左右的硬碳用于锂电池负 极的制作钠离子电池碳负极的选择易用性石墨散热片能平滑贴附在任何平面和弯曲的表面 低电压平台应用场景占比较低，且钠沉积影响性能 再识无定形碳性能由何决定锡基负极硬碳在锂离子电池中化的痛点及措施* 超薄石墨纸指厚度小于的石墨纸可分为小于，，大于根据这大特性对石墨纸进行精加工，可以把石墨纸加工成柔性石墨填料环柔性石墨板石墨垫片石墨垫圈等石墨制品中科海钠也通过对碳源前驱体进行调研，发现无烟煤的成本低，用无烟煤制 备无定形碳负极将利于大幅降低电池成本，并通过实验，最终研制出了无 烟煤基钠离子电池负极以无烟煤为前驱体可达到 元，较其他 前驱体显著的性价比优势硬碳的电极电位相对石墨负极高，脱锂电位大于嵌锂电位，容易形成电 压滞后  等人认为硬碳充放电过程中出现的电压滞后是由于高温分解残 留的小于 的氢引起，电压滞后不利于锂离子电池保持充电，影响硬碳 的实用化进程 将硬碳与石墨进行混合使用可以改善电压滞后的问  通过连续尺度电化学模拟分析，混合后的在快充早期会优先锂 化，而且硬碳其较好的倍率特性使石墨颗粒上电流降低避免发生析锂，而随着电 池 的增加，锂离子会逐渐嵌入石墨中，从而提升了混合电极的可利用容量 增加能量密度硬碳在锂离子电池领域的应用 目前，国内大部分布硬碳的将其应用于锂离子电池，并取得了较为丰 富的成果与实践而在锂离子电池的负极选用中，石墨成为了要的原料 石墨负极存在结构缺陷制了其作为锂离子电池负极的循环稳定性和充放 电效率，而硬碳所具的各向同性结构特征，更大的层间距，充放电时锂离子扩 散速度快而具的良好倍率性能，使硬碳在锂离子电池领域了较好的应用硅基负极的优点在于拥比较高的理论容量, 天然的丰度硅是地球上含量丰富的元素以及合适的电化学电势  相比硬碳不容易形成锂枝晶当然其缺点也同样明显硅 不可避免的体积变化会导致硅基电极的结构发生破裂或粉化，进而导致  膜的 不可控生长本身导电性也较差在预钠化过程中，如何避免繁琐且耗时长的问，且尽可能抑制电解液在碳 表面的分解副反应。

是预钠化策略的研究重点之 等选择高倍率低 首效的还原氧化石墨烯作为模型碳，萘钠作为预钠化剂，  内实现快速预钠化，使  从 提升至 在此过程中形成了稳定 的人工 ，效避免了电解液的持续分解与 的不可逆消耗，此外也展现出 了  大电流下比容量  的储钠容量以及  电流密度下  次循环后容量保持率为 的循环稳定性该研究对硬碳的预钠化具 启示意义 根据不同的硬碳储存形式，可以通过扩大石墨的层间距以允许大半径的 插入优化孔网络以便于 的运输或储存将杂原子或缺陷引入碳晶格来 诱导吸附与反应而对于提升其电化学性能，可以通过杂原子掺杂和高升温速率 等方法扩大间距提升平台容量通过采用  掺杂或共掺杂碳以及 本体元环元环等本征缺陷来提升硬碳的斜坡容量及倍率性能采用低 升温速率包覆预钠化等手段减少缺陷提高首效 硬碳结构研究待深入石墨纸分为柔性石墨纸超薄石墨纸密封石墨纸导热石墨纸导电石墨纸等，不同种类的石墨纸在不同工领域都能发挥出其应的作用高导热性石墨纸的平面内热传导率最大可以达到，热阻比铝低，比铜低从国内布硬碳的情况来看，较多选择在锂离子电池领域使用硬碳 来增强性能，根据的发明信息，锂离子电池采用硬碳负极后充放电 可逆容量能达到  以上，且首效均能超过 而以翔丰为例，钠 电池的首次放电量能够达到 ，且首效也能达到 左右，同时 还更多的在电池负极中布硬碳石墨虽然本身具较好的储锂比容量，也在锂离子电池领域 发挥了重要作用，但由于钠离子半径较大，阻碍了充放电过程中钠离子的嵌入与 脱出，使石墨不能成为钠离子电池合适的负极，人们也尝试多种方法来改善 石墨的储钠性能，但目前结果都不尽满意 第个方法是扩大石墨层的间距来提高其储钠性能，研究发现层间距为  的膨胀石墨，在  倍率下循环  次后比容量为 ，容量 保持率为 ，但从  射线衍射谱发现膨胀石墨中的序结构遭到破坏，实 质上是膨胀石墨的无定形化它可以使更多的 可逆的在石墨中脱嵌，但这种还原氧化石墨依旧存在低  的问要是由于难以避免的电解质分解以及 还原氧化石墨片上 与含氧官能团之间的不可逆反应导致形成厚的  膜， 同时 在还原氧化石墨中的储存机理仍不明确 另种方法是通过调节电解液来改善石墨的储钠性能在试验中发现碳酸酯电解液中无法形成稳定的钠石墨插层化合物而制了石墨的储钠性能，在醚基 电解液中，溶剂化的钠离子虽然可以通过共插层形成 溶剂分子石墨元插 层化合物的方式来间接储钠。

吉安石墨纸但比容量低储钠电势高醚基溶剂抗氧化性与稳 定性差容易与正极发生反应等问依旧是石墨作为钠离子电池负极在实际 应用中较难攻克的难 另研究表明，比  离子半径更大的  离子可以在石墨中插层，同时可逆 比容量能够达到 ，且理论计算结果显示，碱金属 和石墨形成的插层化合物中只  不行，反映出石墨的层间距太小并不是 钠离子无法在石墨中插层的原因，而是由于钠和石墨无法形成稳定的插层化合 物，只  与石墨形成化合物的形成能为正值，而其他碱金属均为负值，表明 石墨化合物是热力学不稳定的，远不足以支撑其作为钠离子电池负极的 商化应用石墨纸要使用膨胀石墨为原料，经过系列的加工工艺，将石墨粉压轧成柔韧轻薄的纸状石墨制品目前石墨纸应用技术的要用途应用于笔记本电脑平板显示器数码像机移动电话及针对个人的助理设备等硬碳的结构依赖于前驱体的状态以及相对应的碳化工艺首先，生物质 前驱体虽然具低成本的优势，但是其含较多分布不均匀的杂原子，较为严重 地影响了大规模制备高品质硬碳这化过程其次，硬碳的合成工艺较为复 杂，极大增加了硬碳的制造成本，影响了大规模的生硬碳生工艺要从原 料入手进行预处理，随后经过交联固化中温炭化深度碳化表面改性高温 炭化，最终形成硬碳再次，硬碳相比较软碳而言碳率较低 此外，硬碳各种前驱体都存在着些优劣势沥青类虽然残碳率高且原 料来源广泛，但是其本身组成复杂，且在制备过程中批次间容易出现质量不均 的情况，同时沥青在处理过程中还需要完善对尾气的处理工艺生物质虽然是优 质碳的来源，但其本身为大分子，难以从分子层面对进行设计，同时生物质 受到季节和环境的制约，来源不稳定机高分子聚合物生成本较高。

规 模化制备仍存在定困难 总结来看，钠电池电极结构要求致性，由于硬碳生物质前驱体存在杂 原子碳率较低且硬碳工艺复杂，使得硬碳作为钠电池的制造成本居高不 下，造成硬碳在钠离子电池领域化存在制存放环境石墨纸比较适宜放在干燥平坦的地方，而且不在阳光下暴晒，防止受到挤压，在生过程中，减少碰撞它具定的导电性，因而需要存放时，要远离电源电线研究表明，在人造石墨中掺杂 的硬碳时，电池在化成时生的副反应 最少消耗的锂离子较少，不会对电池容量发挥生影响，同时由于硬碳自身的 结构优势，对于低温充放电性能常温高温循环性能均较大提升 钠电池硬碳需求预测 聚焦硬碳需求几何 国内硬碳布生物质类前驱体品种丰富，具可持续使用低成本的特点通常含大 量的 ，并含些 ，甚至些其他的杂原子，如  等生物质是 生低成本和高性能的硬碳阳极的可再生和可持续前体个很好的选择将 生物质转化为硬碳的方法很简单，如直接碳化水热碳化物理或化学 活化等 香蕉皮泥炭苔稻壳棉花葡萄糖蛋白质和纤维素纳米晶体等生物 质都被用作钠离子电池的负极，显示出良好的电化学性能珈钠能源布的 第代高端定制生物质硬碳负极，比容量可达  左右这表明生 物质在促进钠离子电池阳极发展方面具巨大潜力然而，另方面，来自自然 界的生物质通常含些杂质，需要在将其应用到钠离子电池之前去除大多数 报道的生物质衍生硬碳阳极可以提供高达  的可逆容量，而 首周 库伦低于 ，这仍然不能与商锂电池中的石墨阳极竞争尽管生物质具 可持续性和丰富性，但总体成本仍高于石墨和软碳 硬碳工艺复杂，存在前驱体缺陷等问假设钠电池替代比例分别为 。