石墨负极的未来发展之路

锂离子电池（LIB）由于其出色的可充电性，合适的功率密度和出色的能量密度，在当今的日常生活中起着举足轻重的作用。在过去的近30年中，为锂离子电池成功铺平道路的关键部件是石墨负极材料，它已成为锂离子电池负极的主体结构，其产品广泛应用于便携设备到动力电池甚至是航天器中。德国乌尔姆亥姆霍兹研究所DominicBresser和ZhenChen等人概述了石墨材料脱嵌锂机制，已经克服和仍然存在的挑战，包括潜在的快速充电和回收利用技术，以及该领域的最新进展。例如在相对便宜的天然石墨和相对较纯的合成石墨之间进行权衡的问题，以及引入一定量的硅（氧化物）以提高能量和功率密度的研究。

由于接近于金属锂沉积的锂化电位对石墨尤为重要。电池安全性和老化问题非常复杂——尤其是由于必须考虑较长的时间范围，并且必须考虑到多种不同的电化学过程及其相互作用这一事实。负极和正极的老化机理有很大的不同，尽管在此将重点放在石墨负极上发生的机理上，但也必须牢记正极的影响。迄今为止，研究最多的是由正极引起的老化，这与高电位下过渡金属负离子从正极的溶解以及它们向负极的扩散和沉积，氧化态变化，颗粒失效等有关。

国内外对锂离子电池失效机理的研究很广泛，包括正负极材料、集流体、电解液、隔膜可能出现的失效现象，最终目的是通过对电池材料进行开发和改性，提高锂离子电池的使用寿命、功率密度、体积能量密度等。石墨作为目前主要的商业化锂离子电池负极材料，通过延长石墨负极的使用寿命，可以提高化学储能电池的循环寿命、降低锂离子电池的成本，对推广新能源技术有着重大的意义。

锂离子电池

迄今为止，对锂电池的回收主要集中在（重）金属的回收上，而对石墨负极的回收却很少

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