锂离子电池石墨负极材料项目可行性研究报告

中咨国联｜出品

第一章总论 (9)

1.1项目概要 (9)

1.1.1项目名称 (9)

1.1.2项目建设单位 (9)

1.1.3项目建设性质 (9)

1.1.4项目建设地点 (9)

1.1.5项目负责人 (9)

1.1.6项目投资规模 (10)

1.1.7项目建设规模 (10)

1.1.8项目资金来源 (12)

1.1.9项目建设期限 (12)

1.2项目建设单位介绍 (12)

1.3编制依据 (12)

1.4编制原则 (13)

1.5研究范围 (14)

1.6主要经济技术指标 (14)

1.7综合评价 (16)

第二章项目背景及必要性可行性分析 (18)

2.1项目提出背景 (18)

2.2本次建设项目发起缘由 (20)

2.3项目建设必要性分析 (20)

2.3.1促进我国锂离子电池石墨负极材料产业快速发展的需要 (21)

2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (21)

2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (22)

2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (22)

2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (22)

2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (23)

2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (23)

2.4项目可行性分析 (24)

2.4.1政策可行性 (24)

2.4.2市场可行性 (24)

2.4.3技术可行性 (24)

2.4.4管理可行性 (25)

2.4.5财务可行性 (25)

2.5锂离子电池石墨负极材料项目发展概况 (25)

2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (26)

2.5.2试验试制工作情况 (26)

2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (26)

2.5.4锂离子电池石墨负极材料项目建议书的编制、提出及审批过程 (27)

2.6分析结论 (27)

第三章行业市场分析 (28)

3.1市场调查 (28)

3.1.1拟建项目产出物用途调查 (28)

3.1.2产品现有生产能力调查 (28)

3.1.3产品产量及销售量调查 (29)

3.1.4替代产品调查 (29)

3.1.5产品价格调查 (29)

3.1.6国外市场调查 (30)

3.2市场预测 (30)

3.2.1国内市场需求预测 (30)

3.2.2产品出口或进口替代分析 (31)

3.2.3价格预测 (31)

3.3市场推销战略 (31)

3.3.1推销方式 (32)

3.3.2推销措施 (32)

3.3.3促销价格制度 (32)

3.3.4产品销售费用预测 (32)

3.4产品方案和建设规模 (33)

3.4.1产品方案 (33)

3.4.2建设规模 (33)

3.5产品销售收入预测 (34)

3.6市场分析结论 (34)

第四章项目建设条件 (35)

4.1地理位置选择 (35)

4.2区域投资环境 (36)

4.2.1区域概况 (36)

4.2.2地形地貌条件 (36)

4.2.3气候条件 (36)

4.2.4交通区位条件 (37)

4.2.5经济发展条件 (38)

第五章总体建设方案 (40)

5.1总图布置原则 (40)

5.2土建方案 (40)

5.2.1总体规划方案 (40)

5.2.2土建工程方案 (41)

5.3主要建设内容 (42)

5.4工程管线布置方案 (43)

5.4.2供电 (45)

5.5道路设计 (47)

5.6总图运输方案 (47)

5.7土地利用情况 (47)

5.7.1项目用地规划选址 (47)

5.7.2用地规模及用地类型 (47)

第六章产品方案 (50)

6.1产品方案 (50)

6.2产品性能优势 (50)

6.3产品执行标准 (50)

6.4产品生产规模确定 (50)

6.5产品工艺流程 (51)

6.5.1产品工艺方案选择 (51)

6.5.2产品工艺流程 (51)

6.6主要生产车间布置方案 (58)

6.7总平面布置和运输 (58)

6.7.1总平面布置原则 (58)

6.7.2厂内外运输方案 (58)

6.8仓储方案 (59)

第七章原料供应及设备选型 (60)

7.1主要原材料供应 (60)

7.2主要设备选型 (60)

7.2.1设备选型原则 (61)

7.2.2主要设备明细 (61)

第八章节约能源方案 (64)

8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (64)

8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (64)

8.2.1能源消耗种类 (64)

8.2.2能源消耗数量分析 (65)

8.3项目所在地能源供应状况分析 (65)

8.4主要能耗指标及分析 (65)

8.4.1项目能耗分析 (65)

8.4.2国家能耗指标 (66)

8.5节能措施和节能效果分析 (66)

8.5.1工业节能 (66)

8.5.2电能计量及节能措施 (67)

8.5.3节水措施 (67)

8.5.4建筑节能 (68)

8.6结论 (69)

第九章环境保护与消防措施 (70)

9.1设计依据及原则 (70)

9.1.1环境保护设计依据 (70)

9.1.2设计原则 (70)

9.2建设地环境条件 (70)

9.3 项目建设和生产对环境的影响 (71)

9.3.1 项目建设对环境的影响 (71)

9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (72)

9.4 环境保护措施方案 (73)

9.4.1 项目建设期环保措施 (73)

9.4.2 项目运营期环保措施 (74)

9.4.3环境管理与监测机构 (75)

9.5绿化方案 (76)

9.6消防措施 (76)

9.6.1设计依据 (76)

9.6.2防范措施 (76)

9.6.3消防管理 (78)

9.6.4消防设施及措施 (78)

9.6.5消防措施的预期效果 (79)

第十章劳动安全卫生 (80)

10.1 编制依据 (80)

10.2概况 (80)

10.3 劳动安全 (80)

10.3.1工程消防 (80)

10.3.2防火防爆设计 (81)

10.3.3电气安全与接地 (81)

10.3.4设备防雷及接零保护 (81)

10.3.5抗震设防措施 (82)

10.4劳动卫生 (82)

10.4.1工业卫生设施 (82)

10.4.2防暑降温及冬季采暖 (83)

10.4.3个人卫生 (83)

10.4.4照明 (83)

10.4.5噪声 (83)

10.4.6防烫伤 (83)

10.4.7个人防护 (83)

10.4.8安全教育 (84)

第十一章企业组织机构与劳动定员 (85)

11.1组织机构 (85)

11.2激励和约束机制 (85)

11.3人力资源管理 (86)

11.4劳动定员 (86)

11.5福利待遇 (87)

第十二章项目实施规划 (88)

12.1建设工期的规划 (88)

12.2 建设工期 (88)

12.3实施进度安排 (88)

第十三章投资估算与资金筹措 (90)

13.1投资估算依据 (90)

13.2建设投资估算 (90)

13.3流动资金估算 (92)

13.4资金筹措 (92)

13.5项目投资总额 (93)

13.6资金使用和管理 (98)

第十四章财务及经济评价 (99)

14.1总成本费用估算 (99)

14.1.1基本数据的确立 (99)

14.1.2产品成本 (100)

14.1.3平均产品利润与销售税金 (101)

14.2财务评价 (101)

14.2.1项目投资回收期 (101)

14.2.2项目投资利润率 (102)

14.2.3不确定性分析 (102)

14.3综合效益评价结论 (105)

第十五章风险分析及规避 (107)

15.1项目风险因素 (107)

15.1.1不可抗力因素风险 (107)

15.1.2技术风险 (107)

15.1.3市场风险 (107)

15.1.4资金管理风险 (108)

15.2风险规避对策 (108)

15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (108)

15.2.2技术风险规避对策 (108)

15.2.3市场风险规避对策 (108)

15.2.4资金管理风险规避对策 (109)

第十六章招标方案 (110)

16.1招标管理 (110)

16.2招标依据 (110)

16.3招标范围 (110)

16.4招标方式 (111)

16.5招标程序 (111)

16.6评标程序 (112)

16.7发放中标通知书 (112)

16.8招投标书面情况报告备案 (112)

16.9合同备案 (112)

第十七章结论与建议 (113)

17.1结论 (113)

17.2建议 (113)

附表 (114)

附表1 销售收入预测表 (114)

附表2 总成本表 (115)

附表3 外购原材料表 (116)

附表4 外购燃料及动力费表 (117)

附表5 工资及福利表 (118)

附表6 利润与利润分配表 (119)

附表7 固定资产折旧费用表 (120)

附表8 无形资产及递延资产摊销表 (121)

附表9 流动资金估算表 (122)

附表10 资产负债表 (123)

附表11 资本金现金流量表 (124)

附表12 财务计划现金流量表 (125)

附表13 项目投资现金量表 (127)

附表14 借款偿还计划表 (129)

附表 (131)

附表1 销售收入预测表 (131)

附表2 总成本费用估算表 (132)

附表3 外购原材料表 (133)

附表4 外购燃料及动力费表 (134)

附表5 工资及福利表 (135)

附表6 利润与利润分配表 (136)

附表7 固定资产折旧费用表 (137)

附表8 无形资产及递延资产摊销表 (138)

附表9 流动资金估算表 (139)

附表10 资产负债表 (140)

附表11 资本金现金流量表 (141)

附表12 财务计划现金流量表 (142)

附表13 项目投资现金量表 (144)

附表14借款偿还计划表 (146)

第一章总论

总论作为可行性研究报告的首章，要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论，并对项目的可行与否提出最终建议，为可行性研究的审批提供方便。总论章可根据项目的具体条件，参照下列内容编写。（本文档当前的正文文字都是告诉我们在该处应该写些什么，当您按要求写出后，这些说明文字的作用完成，就可以删除了。编者注）

1.1项目概要

1.1.1项目名称

企业或工程的全称，应和项目建议书所列的名称一致

锂离子电池石墨负极材料生产项目

1.1.2项目建设单位

承办单位系指负责项目筹建工作的单位，应注明单位的全称和总负责人

北京中咨国联项目管理咨询有限公司

1.1.3项目建设性质

新建或技改项目

1.1.4项目建设地点

本项目建设地点为陕西省兴平市庄头镇工业园区

1.1.5项目负责人

高建

1.1.6项目投资规模

本次项目的总投资为XXX万元，其中，建设投资为XX万元（土建工程为XXX万元，设备及安装投资XXX万元，土地费用XXX万元，其他费用为XX万元，预备费XX万元），铺底流动资金为XX万元。

本次项目建成后可实现年均销售收入为XX万元，年均利润总额XX 万元，年均净利润XX万元，年上缴税金及附加为XX万元，年增值税为XX万元；投资利润率为XX%，投资利税率XX%，税后财务内部收益率XX%，税后投资回收期(含建设期)为5.47年。

项目的总投资为17000.00万元，其中，建设投资为10000.00万元（土建工程为3234.00万元，设备及安装投资4565.00万元，土地费用750.00万元，其他费用为1189.16万元，预备费261.84万元），建设期利息为367.50万元，铺底流动资金为6632.50万元。

项目建成后，达产年可实现年产值50000.00万元，年均销售收入为39545.45万元，年均利润总额10350.34万元，年均净利润7762.75万元，年均上缴税金及附加为222.61万元，年均上缴增值税为2226.11万元；投资利润率为60.88%，投资利税率75.29%，税后财务内部收益率50.24%，税后投资回收期(含建设期)为3.22年。

1.1.7项目建设规模

主要产品及副产品品种和产量，案例如下：

本次“锂离子电池石墨负极材料产业项目”建成后主要生产产品：锂离子电池石墨负极材料

达产年设计生产能力为：年产锂离子电池石墨负极材料产品XXX(产量)。

项目总占地面积XX亩，总建筑面积XXX.00平方米；主要建设内容及规模如下：

主要建筑物、构筑物一览表

工程类别工段名称层数占地面积（m2）建筑面积（m2）

1、主要生产系统生产车间1 1 生产车间2 1 生产车间3 1 生产车间4 1 原料库房 1 成品库房 1

2、辅助生产系统

办公综合楼8 技术研发中心 4 倒班宿舍、食堂 5 供配电站及门卫室 1 其他配套建筑工程 1 合计

行政办公及生活设施占地面积

3、辅助设施道路及停车场 1 绿化 1

本项目建成后主要生产产品为锂离子电池石墨负极材料，达产年设计产能为：年产锂离子电池石墨负极材料系列产品XXX万吨。

本次建设项目占地面积50亩，总建筑面积20020.00 平方米；主要建设内容及规模如下：

主要建筑物、构筑物一览表

序号单体名称占地面积（m2）层数建筑面积（m2）

1 标准工业厂房9000.00 1 9000.00

2 标准库房4600.00 1 4600.00

3 办公综合楼800.00 3 2400.00

4 职工宿舍、食堂800.00 4 3200.00

5 配电房220.00 1 220.00

6 门卫室40.00 1 40.00

7 环保处理站300.00 1 300.00

8 其他辅助设施260.00 1 260.00

合计16020.00 20020.00 行政办公及其他设施占地面积1060.00

公共设施道路及硬化9800.00 9800.00 绿化4200.00 4200.00

1.1.8项目资金来源

本次项目总投资资金XX.00万元人民币，其中由项目企业自筹资金XX.00万元，申请银行贷款XX.00万元。

本项目总投资资金17000.00万元人民币，资金来源为项目企业自筹资金12000.00万元，申请银行贷款5000.00万元。

1.1.9项目建设期限

本次项目建设期从2018年XX月至2019年XX月，工程建设工期为XX个月。

本项目建设从2018年6月—2020年5月，建设工期共计24个月。

1.2项目建设单位介绍

项目公司简介

1.3编制依据

在可行性研究中作为依据的法规、文件、资料、要列出名称、来源、发布日期。并将其中必要的部分全文附后，作为可行性研究报告的附件，这些法规、文件、资料大致可分为四个部分：

项目主管部门对项目的建设要求所下达的指令性文件；对项目承办单位或可行性研究单位的请示报告的批复文件。

可行性研究开始前已经形成的工作成果及文件。

国家和拟建地区的工业建设政策、法令和法规。

根据项目需要进行调查和收集的设计基础资料。

案例如下：

1.《中华人民共和国国民经济和社会发展“十三五”规划纲要》；

2.《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》；

3.《产业“十三五”发展规划》；

4.《本省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》；

5.《国家战略性新兴产业“十三五”发展规划》；

6.《国家产业结构调整指导目录（2011年本）》；

7.《建设项目经济评价方法与参数及使用手册》（第三版）；

8.《工业可行性研究编制手册》；

9.《现代财务会计》；

10.《工业投资项目评价与决策》；

11.项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据；

12.国家公布的相关设备及施工标准。

1.4编制原则

（1）充分利用企业现有基础设施条件，将该企业现有条件（设备、场地等）均纳入到设计方案，合理调整，以减少重复投资。

（2）坚持技术、设备的先进性、适用性、合理性、经济性的原则，采用国内最先进的产品生产技术，设备选用国内最先进的，确保产品的质

量，以达到企业的高效益。

（3）认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定，执行国家及各部委颁发的现行标准和规范。

（4）设计中尽一切努力节能降耗，节约用水，提高能源的重复利用率。

（5）注重环境保护，在建设过程中采用行之有效的环境综合治理措施。

（6）注重劳动安全和卫生，设计文件应符合国家有关劳动安全、劳动卫生及消防等标准和规范要求。

1.5研究范围

本研究报告对企业现状和项目建设的可行性、必要性及承办条件进行了调查、分析和论证；对产品的市场需求情况进行了重点分析和预测，确定了本项目的产品生产纲领；对加强环境保护、节约能源等方面提出了建设措施、意见和建议；对工程投资、产品成本和经济效益等进行计算分析并作出总的评价；对项目建设及运营中出现风险因素作出分析，重点阐述规避对策。

1.6主要经济技术指标

项目主要经济技术指标表

序号项目名称单位数据和指标

一主要指标

1 总占地面积亩

2 总建筑面积㎡

3 道路㎡

4 绿化面积㎡

5 总投资资金，其中：万元

建筑工程万元

设备及安装费用万元

土地费用万元

二主要数据

1 达产年年产值万元

2 年均销售收入万元

3 年平均利润总额万元

4 年均净利润万元

5 年销售税金及附加万元

6 年均增值税万元

7 年均所得税万元

8 项目定员人

9 建设期月

三主要评价指标

1 项目投资利润率% 29.80%

2 项目投资利税率% 40.55%

3 税后财务内部收益率% 18.97%

4 税前财务内部收益率% 26.51%

5 税后财务静现值(ic=10%)万元

6 税前财务静现值(ic=10%)万元

7 投资回收期(税后)含建设期年 5.47

8 投资回收期(税前)含建设期年 4.36

9 盈亏平衡点% 45.18%

项目主要经济技术指标表

序号项目名称单位数据和指标一主要指标

1 总占地面积亩50.00

2 总建筑面积㎡20020.00

3 达产年设计生产能力万吨/年10.00

4 总投资资金，其中：万元17000.00 4.1 建筑工程费用万元3234.00 4.2 设备及安装费用万元4565.00 4.3 土地费用万元750.00 4.4 其他费用万元1189.16 4.

5 预备费用万元261.84 4.

6 建设期利息万元367.50 4.

7 铺底流动资金万元6632.50 二主要数据

1 正常达产年年产值万元50000.00

2 计算期内年均销售收入万元39545.45

3 年平均利润总额万元10350.34

硅碳负极研究发展现状

（姜玉珍山东青岛青岛华世洁环保科技有限公司）锂离子电池以能量密度高、循环寿命长和对环境友好等优点正在逐步取代镍氢电池，成为最有前途的储能装置。特别在最近几年，随着新能源汽车、便携式电子产品的高速发展，锂离子电池得到了更广泛的关注和更为深入的研究。负极材料是锂离子电池的重要组成部分，它直接影响着电池的能量密度、循环寿命和安全性能等关键指标。未来的锂离子电池负极材料必须向高容量方向发展，才能解决现有电池能量密度低的问题。硅材料是一种具有超高比容量(理论容量4200 mAh/g)的负极材料，是传统碳系材料容量的十余倍，且放电平台与之相当，因此被视作下一代锂离子电池负极材料的首选。然而，纯硅在充放电过程中会发生巨大的体积变化(体积膨胀率300%)，导致其粉化，进而影响到电池的安全性。另一方面，纯硅的电子导电率较低，很难提升锂离子电池的大电流充放电能力。针对上述两方面问题，国内外学者展开了大量的研发工作，本文就硅碳负极的研究发展现状进行综述。 1、硅碳负极目前存在的主要问题在锂离子电池首次充电过程中，锂离子嵌入硅碳负极造成硅的体积膨胀，放电时，随着锂离子的脱出，硅碳负极体积收缩，硅的这种体积上的变化会产生大量的不可逆容量损失。造成首次放电效率低。随着充放电循环次数的增加，硅的体积膨胀会使得初次形成的SEI膜不断遭到破坏，同时体积膨胀会露出新鲜的负极表面，新鲜表面又会与电解液、锂离子反应再次形成SEI膜，如此循环往复，锂离子电池的容量不断降低，循环衰减严重，导致寿命降低。此外，纳米级的硅粉价格较高，硅碳负极成本问题也是制约其发展的又一因素。针对首次效率低、循环容量衰减严重的问题，专家学者们通过复合改性、纳米化等各种方式进行研究。 2、硅碳负极制备方法、静电纺丝吉林师范大学的曲超群等人通过静电纺丝制备出了硅碳负极粉料。其过程为：将PVP溶于乙醇制备L的溶液，按照Si:PVP=1:5加入硅粉，磁力搅拌、超声分散均匀，以静电纺丝方式制备前驱体，所得纺丝前驱体在马弗炉中以5 ℃/min的速率升温至230℃预氧化30 min，然后置于通有氩气保护的管式炉中650℃烧结7 h随炉冷却后即得Si/C复合材料。材料首次放电容量为g，库伦效率%，第20次循环时材料的放电容量仍能够维持在 mAh/g。图1、Si/C 复合负极材料在倍率下的充放电曲线但是，该材料的倍率特性较差，将放电倍率提高到到，材料的放电容量为 mAh/g。再次变换充放电倍率至时，材料的放电容量仅为mAh/g。、高温裂解沥青西安建筑科技大学的栾振星等人通过高温裂解沥青的方式制备出了硅/碳/碳纳米管复合材料。该方法是将碳纳米管浸入H 2 SO 4 /HNO 3 溶液中震荡搅拌12H，空气中高温处理4H，将纳米硅、碳纳米管放入甲苯超声分散，然后将其按比例倒入溶于甲苯的沥青溶液中，搅拌均匀后真空

石墨作为锂离子电池负极材料

石墨作为锂离子电池负极材料锂离子电池是指以两种不同的能够可逆地嵌入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池正极和负极的二次电池体系。充电时，锂离子从正极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到负极中；放电时则相反，锂离子从负极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到正极中。锂离子电池的负极是由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、滚压而成。石墨由于具备电子电导率高、锂离子扩散系数大、层状结构在嵌锂前后体积变化小、嵌锂容量高和嵌锂电位低等优点，成为目前主流的商业化锂离子电池负极材料。石墨的嵌锂机理石墨导电性好，结晶程度高，具有良好的层状结构，十分适合锂离子的反复嵌入-脱嵌，是目前应用最广泛、技术最成熟的负极材料。锂离子嵌入石墨层间后，形成嵌锂化合LixC6（0≤x≤1），理论容量可达372mAh/g（x=1），反应式为：xLi++6C+xe-→LixC6 锂离子嵌入使石墨层与层之间的堆积方式由ABAB变为AAAA，如下图所示。

●石墨的改性处理由于石墨层间距（d002≤0.34nm）小于石墨嵌锂化合物LixC6的晶面层间距（0.37nm），致使在充放电过程中，石墨层间距改变，易造成石墨层剥落、粉化，还会发生锂离子与有机溶剂分子共同嵌入石墨层及有机溶剂分解，进而影响电池循环性能。通过石墨改性，如在石墨表面氧化、包覆聚合物热解炭，形成具有核-壳结构的复合石墨，可以改善石墨的充放电性能，提高比容量。 ●其它负极材料石墨是目前主流的商业化锂电负极材料，但由于石墨本身结构特性的制约，石墨负极材料的发展也遇到了瓶颈，比如比容量已经到达极限、不能满足大型动力电池所要求的持续大电流放电能力等。因此业界也开始把目光投向非石墨类材料，比如硬碳和其它非碳材料（氧化锡、硅碳合金、钛酸锂等）。江苏凤谷节能科技有限公司专注于节能环保产品设计研发，主要从事高效燃烧器及控制系统的研发与应用，可提供设计、制造、成套配套、安装调试、人员培训等总承包服务的专业公司；凤谷节能科技在喷嘴的设计研发和产品开发方面拥有丰富的经验。凤谷节能科技通过并购无锡市大禾机械有限公司进入到化工行业的细分领域，主要产品包括机械消泡器、清釜机、汽水混合器等化工设备及配件。

锂离子电池硅_碳复合负极材料的研究进展_张瑛洁

第34卷第4期硅酸盐通报Vol．34No．42015年4月BULLETIN OF THE CHINESE CEＲAMIC SOCIETY April ，2015 锂离子电池硅/碳复合负极材料的研究进展张瑛洁，刘洪兵（东北电力大学化学工程学院，吉林132012）摘要：负极材料是制约锂离子电池发展的重要因素之一。硅/碳复合材料储锂容量高、循环稳定性好，是目前制备新型锂离子电池负极材料的研究热点。介绍了硅/碳复合材料的不同制备方法和复合结构以及优良的电化学性能，综述了硅/碳复合材料的研究进展，并对未来的发展方向进行了展望。关键词：锂离子电池；硅/碳复合材料；制备方法；复合结构；电化学性能中图分类号：TQ152文献标识码：A 文章编号：1001- 1625（2015）04-0989-06Ｒesearch Progress on Si /C Composite Anode Materials for Lithium-ion Battery ZHANG Ying-jie ，LIU Hong-bing （School of Chemical Engineering ，Northeast Dianli University ，Jilin 132012，China ） Abstract ：Anode materials is a major factor that restricts the development of lithium-ion batteries．Si /C composite materials ，which possesses high capacity and cycling stability ，becomes the hot spot to preparation of new type lithium-ion battery anode materials at present．Different preparation methods of Si /C composite materials ，composite structures ，and excellent electrochemical performance were introduced．And the research progress of Si /C composites was summarized．Subsequently ，the future development direction of Si /C composite materials was prospected as well． Key words ：lithium ion battery ；Si /C composite materials ；preparation method ；complex structure ； electrochemical performance 基金项目：吉林省科技厅产业技术创新战略联盟项目（20130305017GX ）；吉林省教育厅吉教科合字［ 2014］第103号作者简介：张瑛洁（1969-），女，教授，博士．主要从事水的深度处理方面的研究．1引言负极材料储锂容量是制约锂离子电池应用范围的关键因素，硅/碳复合材料作为一类应用潜力巨大的负极材料，成为近年来研究的热点。碳与硅相近似的化学性质，为两者的紧密结合提供了理论依据，所以碳常用作与硅复合的首选基质。硅通常与石墨、石墨烯、无定型碳和碳纳米管等不同的碳基质制备复合材料，在硅碳复合的体系中硅主要作为活性物质，提供容量［1-3］；碳材料一般作为分散基质，限制硅颗粒的体积变化，并作为导电网络维持电极内部良好的电接触［4-6］。理论上，硅/碳复合材料储锂容量高，导电性能好，但要成为可商用的锂离子电池负极材料，面临着两个基本的挑战：循环稳定性差和可逆循环容量保持率低。不同的制备方法以及复合结构都会对复合材料的电化学性能产生影响，开发强附着性、紧密电接触、耐用的新型硅碳复合材料，对促进硅/碳复合材料实际应用的进程具有重大意义。本文着重从制备方法、复合结构及电化学性能等方面综述了硅/碳复合材料近年来的研究进展，以期对后续的研究人员的相关实验提供理论依据。DOI:10.16552/https://www.360docs.net/doc/6c10435302.html,ki.issn1001-1625.2015.04.018

年产5000吨锂离子电池负极材料石墨化项目可行性研究报告

年产5000吨锂离子电池负极材料石墨化项目可行性研究报告编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司高级工程师：高建

目录第一章项目总论 (1) 1.1项目概况 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2建设单位 (1) 1.1.3拟建设地点 (1) 1.1.4建设内容与规模 (1) 1.1.5项目性质 (2) 1.1.6项目总投资及资金筹措 (2) 1.1.7建设期 (3) 1.2编制依据和原则 (4) 1.2.1编制依据 (4) 1.2.2编制原则 (4) 1.2.3编制范围 (5) 1.3主要技术经济指标 (6) 1.4可行性研究结论 (7) 第二章项目建设背景及必要性分析 (9) 2.1项目建设背景 (9) 2.2项目建设的必要性概述 (13) 2.2.1本项目的符合国家新能源产业发展的需求 (13) 2.2.2本项目的建设，符合国家产业政策 (14) 2.2.3项目是当地居民脱贫致富和增加就业的需要 (14) 2.2.4项目具有良好的社会效益 (14) 第三章项目市场分析与预测 (16) 3.1锂电池负极材料市场分析 (16) 3.2锂电池负极材料的分类、用途及发展趋势 (17) 3.3市场定位 (18) 3.4市场竞争力分析 (18) 第四章项目整体规划分析 (21) 4.1建设规模 (21) 4.2产品方案 (21) 第五章项目选址及建设条件 (23) 5.1项目选址 (23) 5.1.1项目建设地点 (23) 5.1.2项目用地性质及权属 (23) 5.1.3场地状况 (23) 5.2建设条件分析 (23) 5.2.1交通、能源供应条件 (23) 5.2.2施工条件 (24) 5.2.3公用设施条件 (24) 第六章技术方案、设备方案与工程方案 (25) 6.1技术方案 (25) 6.1.1 技术方案选择的原则 (25) 6.1.2项目实施的技术方案 (25) 6.2设备方案 (26) 6.2.1设备选型原则 (26) 6.2.2设备方案 (26)

全面解读锂离子电池石墨负极材料

全面解读锂离子电池石墨负极材料锂离子电池，又称为摇椅电池，他的主要组成部分是正极、负极、隔膜及电解液。当前锂离子动力电池正极一般采用尖晶石型LiMn2O4或镍基层状氧化物，负极以石墨为主，电解液为含LiPF6 的碳酸酯(EC，EMC)有机溶液。LiMn2O4是一种被认为最安全的材料，也是最廉价的正极材料，已经被多种型号的动力电池采用。Li(NiCo)O2 容量高，但安全性能较差，需通过掺杂改性并限制其使用电压等手段来改善其安全性能；从整车安全和电池成本考虑，磷酸铁锂LiFePO4 安全性好、寿命长是最适合在汽车动力电池上应用的锂离子电池正极材料。锂离子电池能量密度在很大程度上取决于负极材料，从锂离子电池实现商业化到现在，所用的负极材料最成熟，应用最广的是碳材料，其中最主要的依然是石墨。石墨具有六元环碳网层状结构，碳碳之间是SP2 杂化的，层层之间是分子作用力连接。石墨中存在两种不同的晶体结构：六面体石墨(2H)和菱面体石墨(3R)。2H相具有ABABA特征堆积，3R 相的堆积结构则是ABCABC。两种相可以相互转变，2H相是热力学稳定，在石墨中较多，约占总体的五分之四在锂离子电池负极材料中，天然石墨和人造石墨一直是使用最大的负极材料，但是人造石墨由于在生产过程中需要高温处理，使其生产成本大幅提高并对环境产生不利影响，相对于人造石墨而言，天然石墨有很多优点，它的成本低、结晶程度高，提纯、粉碎、分级技术成熟，充放电电压平台低，理论比容量高等，这些为其在锂离子电池行业的应用奠定了良好的基础。天然石墨分无定形石墨(土状石墨或微晶石墨)和鳞片石墨两种。理论容量为372 mAh/g。无定形石墨纯度低，石墨晶面间距(d002)为0.336 nm。主要为2H晶面排序结构，即石墨层按ABAB顺序排，单个微晶之间的取向呈现各项异性，但经过加工，微晶颗粒相互之间有一定的交互作用，形成块状或颗粒状的粒子时具有各向同性性质。且形成的块状颗粒容易粉碎成形状较好的颗粒。在锂离子嵌入脱嵌过程中体积变化小，结构相对稳定，但是可逆比容量仅260 mAh/g，不可逆比容量在100 mAh/g 以上。鳞片石墨的结晶度高，片层结构单元化大，具有明显的

锂离子电池石墨负极材料的优点和缺点

锂离子电池石墨负极材料的优点和缺点一、石墨定义： 1、石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子（排列方式呈蜂巢式的多个六边形）以共价键结合，构成共价分子。 2、由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体。石墨是其中一种最软的矿物，它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂。二、石墨的特殊性质： 1、导电性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。 2、导热性：导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。 3、耐高温性：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。 4、润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。由于其润滑性，在超细研磨里难度很高，使用叁星飞荣立式砂磨机可以研磨到纳米级别细度。 5、化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。 6、可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。 7、抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。 .

三、石墨的中国产地： 1、我国以鸡西市恒山区密山市柳毛乡为最大的产地。以及省的七台河市、鹤岗市和双鸭山市等。 2、省莱西市为我国石墨重要产地之一。 3、省磐石市也是石墨产地之一。 4、乌拉特中旗高勒图矿区发现全国最大晶质石墨单体矿。 5、省煤田地质局一九四队在洋县发现3条石墨矿带。四、石墨世界著名产地： 1、纽约Ticonderoga。 2、马达加斯加。 3、斯里兰卡（Ceylon）。五、石墨分类： 1、天然石墨：石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用途。 2、人造石墨：广义上，一切通过有机炭化再经过石墨化高温处理得到的石墨材料均可称为人造石墨，如炭纤维、热解炭、泡沫石墨等。而狭义上的人造石墨通常指以杂质含量较低的炭质原料为骨料、煤沥青等为粘结剂，经过配料、混捏、成型、炭化和石墨化等工序制得的块状固体材料，如石墨电极、等静压石墨等。人造石墨就成型方式通常可分为：振动成型，挤压成型，模压成型，等静压成型。 3、块状石墨：块状石墨又叫致密结晶状石墨。此类石墨结晶明显晶体肉眼可见。颗粒直 .

锂离子电池石墨负极材料的优点和缺点

7、抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。三、石墨的中国产地： 1、我国以黑龙江鸡西市恒山区密山市柳毛乡为最大的产地。以及黑龙江省的七台河市、鹤岗市和双鸭山市等。 2、山东省莱西市为我国石墨重要产地之一。 3、吉林省磐石市也是石墨产地之一。 4、内蒙古乌拉特中旗高勒图矿区发现全国最大晶质石墨单体矿。 5、陕西省煤田地质局一九四队在陕西洋县发现3条石墨矿带。四、石墨世界著名产地： 1、纽约Ticonderoga。 2、马达加斯加。 3、斯里兰卡（Ceylon）。五、石墨分类： 1、天然石墨：石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用途。

石墨负极材料

1.负极材料企业杉杉、BTR、长沙海容（摩根）、汕头诚翔、湖南辉宇、青岛大华、远东、弘光、红顶、金卡本、瑞富特、华容、斯诺、湖南星光、余姚宏远、北京创亚、佛山三高、大阪石墨、长沙星城、金润、江苏镇江华邦能源材料有限公司目前在国内，负极材料领先企业主要包括深圳贝特瑞、上海杉杉和长沙海容。而在全球范围内，负极材料的市场份额主要集中在日本日立、日本精工碳素、JFE日本钢铁、三菱、中国贝特瑞、杉杉股份6大厂家2.碳负极材料分类锂电池中具实用价值和应用前景的碳主要有三种：(1)高度石墨化的碳；(2)软碳和硬碳；(3)碳纳米材料。 2.1石墨类碳负极材料（动力电池负极普遍用该种材料）

人造石墨（主流产品）是将易石墨化炭(如沥青焦炭)在N2气氛中于1900～2800℃经高温石墨化处理制得。常见人造石墨有中间相碳微球(MCMB)、石墨化碳纤维。MCMB的优点是可逆容量高、可大倍率充放电，应用方向为动力电池和倍率电池。缺点：价格略高、容量略低，在高容量和超高容量型产品中处于劣势（经常进行掺杂等改性手段制成高端产品）。天然石墨一般都以天然石墨矿石出现。在锂电应用中需要提纯为含碳在91～99%的高碳石墨，多以常用化学方法提纯。天然石墨由于表面有较高的活性点，比表面高，不能直接用作负极材料，需要做表面改性处理。优点：嵌锂电化学容量高；放电电压平台平稳；来源广泛，加工工艺成熟，制造成本低；加工性能优秀。缺点：与电解液相容性差，电解液分解，SEI膜不稳定；溶剂共嵌入，石墨层剥离，循环稳定性差，衰减快，电池鼓胀；辊压造成各粒子晶体c轴平行且垂直板面，空隙小,大倍率充放电效率低。 3.碳负极材工艺流程

石墨负极材料项目可行性报告

石墨负极材料项目可行性报告规划设计/投资分析/产业运营

石墨负极材料项目可行性报告负极是锂电池的主要组成部分，它是由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、滚压而成。我们所谈的负极材料主要指的是负极活性物质。负极可分为碳材料和非碳材料两大类，碳材料包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球和硬碳软碳等，非碳材料包括硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。该石墨负极材料项目计划总投资15248.38万元，其中：固定资产投资12738.50万元，占项目总投资的83.54%；流动资金2509.88万元，占项目总投资的16.46%。达产年营业收入19120.00万元，总成本费用15233.02万元，税金及附加273.93万元，利润总额3886.98万元，利税总额4697.05万元，税后净利润2915.24万元，达产年纳税总额1781.82万元；达产年投资利润率25.49%，投资利税率30.80%，投资回报率19.12%，全部投资回收期6.73年，提供就业职位413个。坚持“实事求是”原则。项目承办单位的管理决策层要以求实、科学的态度，严格按国家《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）的要求，在全面完成调查研究基础上，进行细致的论证和比较，做到技术先进、可

靠、经济合理，为投资决策提供可靠的依据，同时，以客观公正立场、科学严谨的态度对项目的经济效益做出科学的评价。 ......

石墨负极材料项目可行性报告目录第一章申报单位及项目概况一、项目申报单位概况二、项目概况第二章发展规划、产业政策和行业准入分析一、发展规划分析二、产业政策分析三、行业准入分析第三章资源开发及综合利用分析一、资源开发方案。二、资源利用方案三、资源节约措施第四章节能方案分析一、用能标准和节能规范。二、能耗状况和能耗指标分析三、节能措施和节能效果分析第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析一、项目选址及用地方案

锂电池负极材料的研究进展

锂离子电池负极材料研究进展介绍来源：中国燃料电池网时间：2015-09-08 09:11 编辑：周奕我国能源生产量和消费量均已居世界前列，但在能源供给和利用形式上存在着一系列突出问题，如能源结构不合理、能源利用效率不高、可再生能源开发利用比例低、能源利用安全水平有待进一步提高。总体上讲，我国能源工业大而不强，与发达国家相比，在技术创新能力方面还存在较大差距。因此，提高能源利用效率，调整能源结构，开发和利用可再生能源将是我国能源发展的必然选择。为了解决我国能源工业所面临的难题，寻求替代传统化石燃料的可再生绿色能源显得尤为迫切。与此同时，随着人们环保意识的日益增强和对资源利用率的关注，可充电电池逐渐成为研究的焦点，而锂原电池的成功应用大大推动了锂离子电池的研究和发展，使锂离子电池成为关注的重点。１锂离子电池发展状况锂电池最早出现于１９５８年，２０世纪７０年代开始进入实用化［２］。由于具有重量轻、体积小、安全性好、工作电压高、能量密度高、使用寿命长等优点成为近年来最受关注的储能器件之一。随着世界全面步入信息时代，电子化和信息化己经成为各个领域的共同发展趋势，锂离子电池也被越来越多地应用于多个方面。医疗上，锂离子电池可以为心脏起搏器、助听器等设备供能，对于病人更安全、更便捷；交通上，锂离子电池己经被广泛应用于电动单车、电动汽车上；军事上，锂离子电池可为电磁武器充能，为小型定位系统供能，甚至作为潜艇等大型作战设备的备用动力源；航天上，锂离子电池可作为航天器及各种仪器设备的电力补充单元。电池按工作性质可以分为一次电池和二次电池［３］。一次电池是指不可循环使用的电池，如碱锰电池、锌锰电池等。二次电池指可以多次充放电、循环使用的电池，如先

石墨负极改性研究

石墨负极的改性研究黄文达, 汤帅摘要：以石墨本身的物理化学性质为探究起点，概述了石墨作为锂离子电池负极材料的常用改性方法,如表面氧化还原处理、包覆法、非金属与金属掺杂法、机械研磨法等。总结分析了石墨负极改性前后的可逆容量Q R、大电流放电特性、循环性能等电化学性能变化情况。关键词：石墨；锂离子电池；改性方法；电化学性能环境污染、能源危机日渐成为人们关注的焦点。就在电池领域中,干电池(一次电池)、Ni-Cr电池、铅酸蓄电池等,其所产生的MnO2、HgO、Cr、沥青烟气、Pb、酸雾等都给环境造成了非常严重的污染。紧随着在ZEV法案(汽车尾气零排放法案)的颁布与实施，更加推动了人们对新能源的开发力度，其中以锂离子蓄电池倍受关注。锂离子电池作为一种绿色环保电池，其负极材料一直是研究的重点课题,因为它是获得更安全、更高比能量电池的途径。目前负极材料主要是碳基材料,包括石墨化碳材料(人造石墨、天然石墨、石焦油、碳黑、碳纤维等)及其高温处理得到的无定形碳两大类。而石墨以资源丰富、价格低廉、可逆容量高Q R(理论值372mA?h/g)，充放电压平台低、无电压滞后、优良导电性等特点,迅速受到广泛研究。为探索我国天然石墨应用于锂离子电池的新技术，这无疑具有极其重大的社会经济效益。 1 石墨的结构性质石墨具有六边形的层状晶体结构，每层中碳原子以σ键和π键相连，而层层之间又靠范德华力相结合。石墨这种层间力作用小且层间距较大(0.3354nm)结构，使得一些原子、基团或离子容易插入层间形成石墨层间化合物(GICs)，因此做为负极材料具有很高的比能量。 2 石墨作为锂离子蓄电池负极材料的缺点 (1)与电解液相溶性差，且对其选择性高在首次充放电过程中锂和碳形成的插入化合物在电解液中很不稳定,其很容易与电解液(非质子极性溶剂)发生反应，其生成物一小部分溶于电解液中,而另一部分则在负极与电解液表面形成SEI膜(固体电解液膜)。SEI膜能阻止电解液分子继续共插入石墨负极，从而终止了对负极的不可逆影响，也大大提高了电池的使用寿命。但是，在石墨表面形成的SEI膜往往致密度不高、厚度不均匀、缺乏弹性、易破裂等不足。电解液分子既而会对其进行修补,这样将造成Li+插入负极阻抗增

四种锂电池负极材料的PK

四种锂电池负极材料的PK 作者：中国储能网新闻中心来源：电池中国网发布时间：2016-8-8 18:46:00 中国储能网讯：负极材料作为锂电池四大组成材料之一，在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要作用，处于锂电池产业中游的核心环节。调研显示，2015年中国负极材料产量7.28万吨，同比增长42.7%，国内产值为38.8亿元，同比增长35.2%。这标志着锂电池负极材料市场迎来了发展的春天。负极材料分类众多，其中石墨类碳材料一直处于负极材料的主流地位。编辑总结发现，近日受到追捧的石墨烯概念、业内使用较为普遍的人工石墨、性能稳定的中间相碳微球以及有“新大陆”之称的硅碳复合材料，在负极材料领域形成了“四方争霸”的局面。下面就让编辑带大家了解一下这“四方霸主”的厉害吧。独占一方的石墨烯石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，因为质地薄、硬度大且电子移动速度快而被科学家广泛推崇，并冠以“新材料之王”的

美誉。尽管这位“王者”优异的化学性能被新能源市场所看好，但是至今为止依然停留在“概念化”的阶段。如果将石墨烯用作锂电负极材料的话，需要独立的上下游产业链、昂贵的价格还有复杂的工艺，这让众多负极材料厂商望而却步。尽管如此，国内依然有一些企业砥砺前行，目前中国安宝、大富科技以及贝特瑞等知名企业已经开始布局石墨烯产业。但是，行业内关于石墨烯用作负极材料的质疑也在不断发酵，有人认为石墨烯的振实和压实密度都非常低，又加之成本昂贵，作为电池负极材料前景十分渺茫。但是鉴于它的热潮还在持续，说它是“一方霸主”也不为过。控制“主场”的人工石墨目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主，这两种石墨各有优劣。湖州创亚总经理胡博表示：“天然石墨克容量较高、工艺简单、价格便宜，但吸液及循环性能差一些；人造石墨工艺复杂些、价格贵些，但循环及安全性能较好。通过各种手段的技术改进，这两种石墨负极材料都可以‘扬长避短’，但就目前来看，人造石墨用于动力电池上占据一定的优势”。而这一说法也在市场中得到了印证。相关媒体调研数据显示，今年第一季度中国天然石墨产量4770吨，同比增长16.3%；人造石墨出货15160吨，同比增长110.5%。从以上数据来看，人造石墨出货量远高于天然石墨，而造成这一现象的重要原因，是今年以来市场对动力电池的强劲需求。性能稳定的中间相碳微球中间相碳微球具有高度有序的层面堆积结构，是典型的软碳，石墨化程度较高，结构稳定，电化学性能优异。据中咨网研究部统计数据显示，2012年中国负极材料出货量为27650吨，其中天然石墨出货量占比59%，人造石墨30%，石墨化中间碳微球8%。就此说来，中间相碳微球是仅次于天然石墨和人工石墨的第三大主流碳类负极材料。

改性天然鳞片石墨锂离子电池负极材料的研究_吴其修

第42卷第17期2014年9月广州化工 Guangzhou Chemical Industry Vol.42No.17 Sep.2014 改性天然鳞片石墨锂离子电池负极材料的研究吴其修1，2，李佳坤1，2，刘明东1，2，陈平1，2，赵娟3 (1湛江市聚鑫新能源有限公司，广东湛江524024;2广东东岛新能源有限公司，广东湛江524024;3广东海洋大学，广东湛江524088) 摘要：对粒径为12μm的天然鳞片石墨进行表面碳包覆改性，并对包覆前后样品的微观结构和电化学性能进行了研究。结果表明：包覆改性提高了天然石墨的振实密度、表面形貌和电化学性能，在0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C、5C和10C倍率下，对应的可逆容量分别为368.6mAh/g、362.6mAh/g、353.8mAh/g、340.6mAh/g、298.6mAh/g、228.2mAh/g和150.2mAh/g，相对于天然石墨，可逆容量分别提高了6.2mAh/g、20.9mAh/g、31.6mAh/g、42.1mAh/g、52.4mAh/g、80.0mAh/g和58.0mAh/g，碳包覆小粒径天然石墨表现出的良好的倍率性能，有望应用于电动车用锂离子电池中。关键词：天然鳞片石墨；电化学性能；碳包覆；倍率性能中图分类号：TM911文献标志码：A文章编号：1001－9677（2014）017－0076－03 Study of Surface－modified Natural Flake Graphite for Lithium Ion Batteries WU Qi－xiu，LI Jia－kun，LIU Ming－dong，CHEN Ping，ZHAO Juan （1Zhanjiang Juxin new energy Co.，Ltd.，Guangdong Zhanjiang524024； 2Guangdong Dongdao New Energy Co.，Ltd.，Guangdong Zhanjiang524024； 3Engineering College，Guangdong Ocean University，Guangdong Zhanjiang524088，China）Abstract：The natural flake graphite with the particle size of12μm was coated by a layer of pitch，and the microstructure and electrochemical performance of natural flake graphite and surface modified graphite were studied.It was showed the surface modified graphite with high tap density，surface morphology and excellent electrochemical performance.The capacities of modified graphite were3368.6mAh/g，362.6mAh/g，353.8mAh/g，340.6mAh/g，298.6mAh/g，228.2mAh/g and150.2mAh/g，corresponding to the rates0.1C，0.5C，1C，2C，5C and10C，which increased to6.2mAh/g，20.9mAh/g，31.6mAh/g，42.1mAh/g，52.4mAh/g，80.0mAh/g and58.0mAh/g，relative to natural graphite.The good rate performance of carbon coated small－sized natural graphite for lithium－ion battery made it a promising candidate as anode materials for electric vehicle dynamic1ithium－ion batteries. Key words：natural flake graphite；electrochemical performance；carbon coated；rate performance 锂离子电池因其工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等优点，成为20世纪90年代以来继镍氢电池之后的新一代二次电池［1－2］。国内外迫于能源危机与环境污染的双重压力，电动汽车的研究与开发引起了世界各国的关注。电动汽车发展的关键在于动力电池的发展，锂离子电池因其具有重量轻、比能量高、循环寿命长、使用温度范围宽且无记忆效应、绿色、环保等特点，被认为是最有发展前途的电动汽车用电池之一［3－4］，国际上许多汽车制造商、电池生产厂及科研院校等积极开展了电动车用锂离子电池的研究开发工作。电动车用锂离子电池对电极材料有着更为严格的要求，特别是为满足电动汽车启动和爬坡的能量需求，需要电极材料在大电流下充放电的性能优异。天然石墨有很多优点，如来源广、价格低、充放电电压平台低、理论比容量高等，是一种十分理想的锂离子电池负极材料。目前市场上普遍使用的球形石墨是平均粒径在14 25μm，其中17μm的球形石墨使用最多。现有的研究表明小粒径天然石墨材料在大电流下循环性能性能比较好，可以满足电动车用锂离子电池的电极材料［5－6］。本文对粒径为12μm天然石墨材料进行表面包覆改性，并对其性能进行了研究。 1实验 1.1实验用主要设备 JEOL JSM－35型扫描电子显微镜（SEM）；Malvern型激光粒度分布测试仪；Ｒigaku D/max rA型自动X－射ASAP2010型比表面测定仪（77.35K，样品0.2000g）；DC－5型全自动电池性能测试仪，上海正方电子电器有限公司；HY－100型振实密度仪。 1.2改性天然球形石墨将经整形和提纯后碳含量为99.9%的天然石墨置于三口烧瓶中，抽真空至－0.1MPa。准确称取一定量的高温煤沥青（炭化收率为80%）于烧杯中，加入50mL四氢呋喃，用玻璃棒搅拌均匀，随后超声振荡30min使沥青充分溶解。通过分液漏斗将沥青溶液加入三口烧瓶中，保持抽真空状态进行磁力搅拌10min。将真空浸渍后的样品在常压下加热除去溶剂，然后经

锂离子电池石墨负极材料的优点和缺点

锂离子电池石墨负极材料的优点和缺点 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

5、化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。 6、可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。 7、抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。三、石墨的中国产地： 1、我国以黑龙江鸡西市恒山区密山市柳毛乡为最大的产地。以及黑龙江省的七台河市、鹤岗市和双鸭山市等。 2、山东省莱西市为我国石墨重要产地之一。 3、吉林省磐石市也是石墨产地之一。 4、内蒙古乌拉特中旗高勒图矿区发现全国最大晶质石墨单体矿。 5、陕西省煤田地质局一九四队在陕西洋县发现3条石墨矿带。四、石墨世界着名产地： 1、纽约Ticonderoga。 2、马达加斯加。 3、斯里兰卡（Ceylon）。五、石墨分类： 1、天然石墨：石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用途。 2、人造石墨：广义上，一切通过有机炭化再经过石墨化高温处理得到的石墨材料均可称为人造石墨，如炭纤维、热解炭、泡沫石墨等。而狭义上的人造石墨通常指以杂质含量较低的炭质原料为骨料、煤沥青等为粘

锂离子电池用石墨负极材料及其设备制作方法与制作流程

本技术提供了一种锂离子电池用石墨负极材料，该负极材料是以石墨材料为内核，在石墨材料表面包覆有一层由木质素热解碳与石墨烯组成的导电网络膜；该导电网络膜的质量为石墨负极材料质量的0.03~8%。上述负极材料的制备包括以下步骤：（1）将石墨粉、木质素与氧化石墨烯在分散介质中混合均匀；（2）将制得的混合料烘干，然后置于烧结炉中，在惰性气氛或还原混合气氛中，于350～600℃下恒温焙烧3～10小时，再于650～1200℃下恒温焙烧5～20小时，然后冷却至室温。本技术显著地提高了石墨负极材料的导电率，从而提高锂离子电池石墨负极材料的高倍率性能与循环性能，减少其不可逆容量。权利要求书 1.一种锂离子电池用石墨负极材料，其特征在于，所述石墨负极材料是以石墨材料为内核，在石墨材料表面包覆有一层由木质素热解碳与石墨烯组成的导电网络膜；所述导电网络膜的质量为石墨负极材料质量的0.03~8%。 2.根据权利要求1所述的锂离子电池用石墨负极材料，其特征在于，所述导电网络膜的质量为石墨负极材料质量的0.05~1.5%。 3.一种如权利要求1或2所述的锂离子电池用石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括以

下步骤：（1）将石墨粉、木质素与氧化石墨烯在分散介质中混合均匀，其中分散介质、木质素与氧化石墨烯的质量比为100～500∶0.5~5.5∶0.1~5.0；石墨粉、木质素与氧化石墨烯的质量比为90.0～99.4∶0.5~5.0∶0.1~5.0；（2）将制得的混合料烘干，然后置于烧结炉中，在惰性气氛或还原混合气氛中，以5～30℃/min加热速率升温，于350～600℃下恒温焙烧3～10小时，再以5～30℃/min加热速率升温，于650～1200℃下恒温焙烧5～20小时，然后以3～30℃/min降温速度冷却至室温，得到表面包覆一层木质素热解碳与石墨烯的石墨负极材料。 4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中木质素为木质素磺酸铵、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙与木质素磺酸镁中的一种或几种。 5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中氧化石墨烯的层数为1~10层。 6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中分散介质为水、甲醇、乙醇、苯、甲苯、丙酮、有机酸与有机酯中的一种或几种，在分散介质中混合时同时进行超声处理或球磨处理。 7.根据权利要求3～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中将石墨粉、木质素与氧化石墨烯在分散介质中混合均匀的具体操作是：先将木质素与氧化石墨烯按配比溶于分散介质中得到分散良好的混合液，再将石墨粉按配比加入到前述混合液中，混合均匀。 8.根据权利要求3～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中烘干是在100℃～200℃温度下进行。 9.根据权利要求3～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中将烘干的混合料置于烧结炉前，先在压片机上将前述混合料制成片状、圆状、球形或各种其他几何形

锂离子电池石墨负极材料的优点和缺点

锂离子电池石墨负极材料得优点与缺点一、石墨定义: 1、石墨就是元素碳得一种同素异形体,每个碳原子得周边连结着另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式得多个六边形)以共价键结合,构成共价分子。 2、由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动,因此石墨属于导电体。石墨就是其中一种最软得矿物,它得用途包括制造铅笔芯与润滑剂。二、石墨得特殊性质: 1、导电性:石墨得导电性比一般非金属矿高一百倍。石墨能够导电就是因为石墨中每个碳原子与其她碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。 2、导热性:导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高得温度下,石墨成绝热体。 3、耐高温性:石墨得熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量得损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。 4、润滑性:石墨得润滑性能取决于石墨鳞片得大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。由于其润滑性,在超细研磨里难度很高,使用叁星飞荣立式砂磨机可以研磨到纳米级别细度。 5、化学稳定性:石墨在常温下有良好得化学稳定性,能耐酸、耐碱与耐有机溶剂得腐蚀。 6、可塑性:石墨得韧性好,可碾成很薄得薄片。 7、抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度得剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨得体积变化不大,不会产生裂纹。

三、石墨得中国产地: 1、我国以黑龙江鸡西市恒山区密山市柳毛乡为最大得产地。以及黑龙江省得七台河市、鹤岗市与双鸭山市等。 2、山东省莱西市为我国石墨重要产地之一。 3、吉林省磐石市也就是石墨产地之一。 4、内蒙古乌拉特中旗高勒图矿区发现全国最大晶质石墨单体矿。 5、陕西省煤田地质局一九四队在陕西洋县发现3条石墨矿带。四、石墨世界著名产地: 1、纽约Ticonderoga。 2、马达加斯加。 3、斯里兰卡(Ceylon)。五、石墨分类: 1、天然石墨:石墨得工艺特性主要决定于它得结晶形态。结晶形态不同得石墨矿物,具有不同得工业价值与用途。 2、人造石墨:广义上,一切通过有机炭化再经过石墨化高温处理得到得石墨材料均可称为人造石墨,如炭纤维、热解炭、泡沫石墨等。而狭义上得人造石墨通常指以杂质含量较低得炭质原料为骨料、煤沥青等为粘结剂,经过配料、混捏、成型、炭化与石墨化等工序制得得块状固体材料,如石墨电极、等静压石墨等。人造石墨就成型方式通常可分为:振动成型,挤压成型,模压成型,等静压成型。 3、块状石墨:块状石墨又叫致密结晶状石墨。此类石墨结晶明显晶体肉眼可见。颗粒直