天然石墨片的無論價格和其效果都能讓行業(yè)使用者接受并信服,所以天然石墨片已經(jīng)在各行業(yè)應(yīng)用的非常成熟廣泛。
天然石墨是富碳有機物在高溫高壓地質(zhì)環(huán)境長期作用下轉(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。我國主要有鱗片石墨和隱晶質(zhì)石墨兩大類。
天然石墨:晶體發(fā)育較為完善,鱗片石墨的石墨化程度更在98%以上,而天然微晶石墨的石墨化程度通常在93%以下。
在理化性質(zhì)方面,天然石墨與人造石墨既有共性,也存在性能上的差異。如天然石墨與人造石墨都是熱和電的良導體,但對于相同純度和粒度的石墨粉體來說,天然鱗片石墨的傳熱性能和導電性能好、天然微晶石墨次之,人造石墨低。石墨具有的較好的潤滑性和一定的可塑性,天然鱗片石墨的晶體發(fā)育較完善,摩擦系數(shù)較小,潤滑性好,可塑性高,而致密結(jié)晶狀石墨和隱晶質(zhì)石墨次之,人造石墨較差。
天然石墨具有規(guī)則的層狀結(jié)構(gòu),鋰離子在嵌入時速度十分緩慢,且由于材料各向異性較高,極易導致活性物質(zhì)與集流體接觸不充分,從而造成天然石墨倍率性能較差。
天然石墨常會伴有各種雜質(zhì),難以被直接利用,為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求,對天然石墨進行富集、提純,且石墨純度愈高其價值也越高。目前關(guān)于石墨的提純方法主要有三種:浮選法、化學法和高溫法,其中化學法又包含堿熔酸浸法、氫氟酸法、混酸法、氯化焙燒法四種。