锂电池负极材料石墨检测方法及参考标准.docx
锂电池负极材料石墨检测方法及参考标准石墨检验检测石墨作为一种重要的非金属矿产资源，具有导电性、导热性、润滑性、可塑性和耐高温性等五大特性，使得它在工业上有广泛的应用O在本节中，我将重点介绍石墨在锂离子电池领域的应用，以及相关的检测标准和方法。锂离子电池锂离子电池是一种以锂离子为主要活性物质的二次电池。锂离子电池具有能量密度高、自放电率低、无记忆效应、环保等优点，是目前最先进的可充电电池之一。锂离子电池的主要组成部分有正极、负极、隔膜和电解液。正极材料通常是含锂的金属氧化物或磷酸盐,如LiCOo2、LiMn204、LiFePO4等；负极材料通常是碳材料或锂金属，如石墨、硬碳、软碳等；隔膜是一种具有微孔结构的聚合物薄膜，如聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等；电解液是一种含有锂盐的有机溶剂，如乙酸乙酯（EC）、二甲亚碳酸甲酯（DMC）、二甲亚碳酸乙酯（DEC）等。锂离子电池的工作原理是利用锂离子在正极和负极之间的嵌入和脱出来实现充放电过程。当电池充电时，锂离子从正极脱出，经过隔膜和电解液到达负极，并嵌入负极材料中；当电池放电时，锂离子从负极脱出，经过隔膜和电解液到达正极，并嵌入正极材料中。同时，伴随着锂离子的运动，还有相应的电子在外部回路中流动，形成电流。石墨作为负极材料石墨是目前最常用的锂离子电池负极材料之一。石墨具有层状结构，每一层由六边形排列的碳原子组成。层与层之间通过范德华力相连，形成层间距。这些层间距可以容纳大量的锂离子，并且不会造成体积的显著变化。石墨作为负极材料的优点有：(1)容量高：理论上，每个碳原子可以嵌入一个锂原子，形成LiC6化合物，其比容量可达372mAh/go(2)循环寿命长：由于石墨嵌入和脱出锂离子时体积变化小，因此不会造成结构的损坏，从而保证了循环寿命的长久。(3)成本低：石墨是一种丰富的自然资源，其价格相对较低，有利于降低锂离子电池的成本。石墨作为负极材料的缺点有：(1)电压低：石墨嵌入锂离子时的平台电压约为0.1V,这意味着锂离子电池的输出电压会受到限制。(2)安全性差：由于石墨的导电性和导热性较好，如果电池发生短路或过充等故障，可能会引起石墨的过热或着火,造成安全隐患。为了克服石墨的缺点，人们在研究和开发其他类型的负极材料，如硅、锡、氮化碳等。这些材料具有更高的比容量，但也存在着体积变化大、循环寿命短等问题。因此，目前还没有一种负极材料能够完全取代石墨。根据GB/T24533-2019标准，作为负极材料的石墨典型技术指标见下表表3典型天候石类离子电池负极材料技术指标技术抽标产金代号NG-1-19-360NG0*l>-365NG-I23345理化n能分布D10*m12.02.09.C2.0U.0±2,0D50mH0+2.0I3.O2O.23.012.0D90*<tn28.013.033.013.039.0±3.0Dmax.tn<50<70<50固定，>99.97>99,9799.95%.9O水分，<0.2<0.2<0.2pHft8±15.5+15.5±1版实密度Cm'>1.20>1.00>!.O5除末法实密度,gE'>1.65LSS-1.651.45-1.55ft*dttcm,2.24±0.022.2410.022.2210.02比&匐a.l<1.S<1SS.0±0.5反间距502,n0.335710.00030.335810.030.3358±0.03电化学林隆3次京仑北率%川0>93.0>91.0由次放电比奔ItJmAh"g>360.0365.0>345.0*金元素0(pptn«1030<50侑Pptn555IthPpm<5<5<5WPP*n555MLPpm55W.pptn<5<5<sl11.pS<55anw«M÷*««1iffItt.ppm<0.1<0.10.1-0.5砒含量ft.ppm20<20<20技术拊惊产金代号NG-I19360NGII336SNGI23*345取用，*及Jt化合，PPE5s5IB及其化合管PP11>5<$<5次"其化合PP11>5<55六吩修及其化仆,ppm555多次H*.ppm<55<5多段察羊，Pf>m<5<5<5网育于Fppm<o<1010bppm<30<3030Br-pn<10<10<oNO<pm<10<10<10SoJ-ppm<so<5050有机物内IlLPPnI111内？pm<1<11甲苇，ppm<1<11乙簟ppm<1<1-*.ppm<1<1<1*pptn1<11乙*ppm<1<11«4典型人造石类H鼻子电池负极材料技术指标技术指标户口代号GCMBI-24-355AGNAG1120-340AG-PAG-118300化性K分布DIO.yttn17.0±2.09.012.07.02,0D50.ttn24.5+1020.0±2.018.0±10D90tn35.013.040.013.035.0*3.0Dmaxtftm<8070网定>W.97)99.第>99.70水分M<0,202<0.2PHft8±1S15.5±1三*ff.tcm>1.30>1.00>1.00校未出实需厦gE'>.o>1.201.301.45M*.<n,Z.24±0.022.23±0.032.23±0.03比或仪m1/<0.810.10±0.5<0±0.5J00¾am0.3357+0.00030.33S0.00030.3360±0.0003Iltudd曲2I->lSIdd充I>l>b0'*由匚lIlUIdd>llUIdd*tl>l'l>l>l><uddfM09os>0SWog/圉Ol>o01udd.oOl0I>OO<M.jqot>oOO<<M_QoooWd&_JsBdd*»*方s9>BddF>*%sSs>9dd*g刁-5*s>s>studdu？H*季s$>s3dd。办督守gs>9$>Rdd,，布KWozoz>02>u<MrS,l-S,0ro>ro>IUdd,利+他+，f«i«Smmsssudd,事WWsssw<M,WsssOJWAssBg修ss>5>UIddgssAOIdd.OOl>osoz>wddoo<oo<o-ss<*/HYUi日给用力寞单Wo,o<0,C60S6Zi-ovd-9vOtc-W11-DVN-9VSS)Z1WMJ-OV*翳*看GV曾一技术指标产品代号CG-I17355OG-1118345CG-D203300化件偷N度分*D10(<m9.0±X0S.012.09.012.0D50.m17.012.018.012.020.012.0D90tm35.03.035.0+3.03.0+3.0Dm*.m470(70<60定%)99.97>99.95>99.70水分,外ViM0.2<0.2pha±18±15.5±1版实寄发C/6>1.10了1.00>1.粉末造实密度tcm'>1.60>1.501.30*-1.40M三.gcm,2.240.022.23+0.032.23±0.03比Ilifi网,n*toX010.SX5±0.6层间距3002.nm0.335710.00030.335810.00030.336010.0003电化学憧值修次启仑数率*94.0>92.0川.04次放电比容11>Ah6>3S5.0>345.0>330.0金属pptn<203O<50W,pPn5<545M.pp11*(5<5<5<H.PP<115SS.ppm<5<55<.pp11*<555<<ppss<5tt÷三÷三*W<*.Ppm<0.1<0.!0.1-0.5atMtppm<20<20<20犀用物质及其化禽ppm<555蛤及其化。，加5s<5米及其化合ppm5<55六价临及文化合ppm<5<5<5多用U茎，PPtn<5sS多足&基，ppm<s5s按本指保(X117-355产品代号CGIl18345CG-20-330阴肉干Ftppm<10<1010Cl-三ppm303030Br«ppm<10<10<10NO»pm<oOO<10SO/-ppm<50S050i>iM.pmA内”PnI<1<1<1*.ppm><1乙荤.ppm<1一U二甲羊pm>O1S.ppm<1<1乙Apptn<1<1石墨检测标准和方法由于石墨作为锂离子电池负极材料的性能直接影响着电池的性能，因此对石墨的检测是非常重要的。为了保证石墨的质量和一致性,我国制定了锂离子电池石墨类负极材料(GB/T24533-2019)标准，规定了石墨类负极材料的术语和定义、分类和标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。石墨检测介
