人工合成石墨片主要是經(jīng)過壓型,焙燒,石墨化后的產(chǎn)品經(jīng)過加工后的粉末,而天然的是通過石墨礦直接挖出來的,產(chǎn)品的性能有很大區(qū)別。
天然石墨是富碳有機物在高溫高壓地質(zhì)環(huán)境長期作用下轉變形成的,是大自然的結晶。天然石墨的工藝特性主要取決于它的結晶形態(tài)。結晶形態(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)結晶形態(tài)不同,工業(yè)上將天然石墨分為致密結晶狀石墨、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%)。
人造石墨具有耐腐蝕、導熱性好、滲透率低等特點,在化學工業(yè)中廣泛用于制作熱交換器、反應槽、吸收塔、過濾器等設備。天然石墨與高分子樹脂復合材料也可用于上述領域,但導熱性、耐腐蝕性不如人造石墨。
天然石墨具有規(guī)則的層狀結構,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。