2015年4月,國內(nèi)天然石墨市場價格穩(wěn)中趨降,局部下滑100元/噸左右,跌幅在5%左右。業(yè)內(nèi)人士表示,天然石墨價格下跌使得鋰電負極成本有望下降。
中國發(fā)現(xiàn)和利用天然石墨的歷史悠久。古籍中曾有不少關(guān)于石墨的記載。如《水經(jīng)注》載“洛水側(cè)有石墨山。山石盡黑,可以書疏,故以石墨名山矣?!睆目脊磐诰虺鰜淼募坠恰⒂衿?、陶片發(fā)現(xiàn),早在3000多年前商代就有用石墨書寫的文字,一直延續(xù)至東漢末年(公元220年),石墨作為書墨才被松煙制墨所取代。清朝道光年間(公元1821~1850年),湖南郴州農(nóng)民開采石墨做燃料,稱之為“油碳”。
天然鱗片石墨具有良好的耐高溫、導電、導熱、潤滑、可塑及耐酸堿等性能。根據(jù)固定碳含量分類四類:高純石墨(FC:99.9%-99.99%)、高碳石墨(FC:97-99.8%)、中碳石墨(FC:90-96%)、低碳石墨(FC:70-90%)。
天然鱗片石墨:是一種單晶,組織結(jié)構(gòu)較簡單,僅存在結(jié)晶學上的缺陷(如點缺陷、位錯、層錯等),宏觀上表現(xiàn)出各向異性的特征。天然微晶石墨的晶粒較小,晶粒之間雜亂排列且存在雜質(zhì)脫除后的孔洞,宏觀上表現(xiàn)出各向同性。
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侖效率可達90%~93%、可逆容量為 340~370mAh/g,因此是主流的負極材料;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。