天然石墨是富碳有機(jī)物在高溫高壓地質(zhì)環(huán)境長(zhǎng)期作用下轉(zhuǎn)變形成的,是大自然的結(jié)晶。天然石墨的工藝特性主要取決于它的結(jié)晶形態(tài)。結(jié)晶形態(tài)不同的礦物,具有不同的工業(yè)價(jià)值和用途。天然石墨的種類較多,根據(jù)結(jié)晶形態(tài)不同,工業(yè)上將天然石墨分為致密結(jié)晶狀石墨、鱗片石墨和隱晶質(zhì)石墨三類。我國(guó)主要有鱗片石墨和隱晶質(zhì)石墨兩大類。
天然鱗片石墨其熔點(diǎn)在3000℃以上,是耐溫的礦物之一。常溫下化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、高導(dǎo)電性能的特點(diǎn),可用做耐火材料,導(dǎo)電材料,耐磨潤(rùn)滑材料。
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(kù)侖效率可達(dá)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(shí)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。