黑龍江石墨是碳的一種同素異形體，為灰黑色、不透明固體，化學性質穩(wěn)定，耐腐蝕，同酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應。天然石墨來自石墨礦藏，也可以以石油焦、瀝青焦等為原料，經(jīng)過一系列工序處理而制成人造石墨。

石墨負極已取得的進展

I）人工石墨的合成技術

高性能LIB基本上使用天然石墨和合成石墨形成的混合物。通過球化處理均化粒徑和形態(tài)，從而提高堆積密度和容量。改變粒子堆積方向促進鋰離子擴散動力學，表面修飾碳涂層以減少表面積并減少還原性電解質的分解并進一步抑制溶劑的共嵌入來改善庫倫效率。隨著LIB重要性的提高，對天然石墨和合成石墨的需求都將進一步增加。

II）水溶性粘結劑的進步

如今，雞西石墨負極的工業(yè)制備中使用了水溶性粘合劑，在成本和可持續(xù)性方面提供了實質性的優(yōu)勢。在這方面，它的主要優(yōu)勢之一是其對水的化學穩(wěn)定性，這引發(fā)了人們的廣泛努力，尋找替代的聚合物粘合劑來替代相對昂貴的PVDF以及有害的和致畸的NMP。丁苯橡膠（SBR）與羧甲基纖維素鈉（CMC），聚丙烯酸（PAA）或明膠的組合是有潛力的替代品。特別是CMC不僅增加了結合功能，而且使疏水性穩(wěn)定懸浮液得以實現(xiàn)。由于羧基和石墨表面上的羥基之間的配位相互作用，水中的石墨顆粒變得非常多。當添加了SBR時不僅可以降低電極加工的成本，而且增加了LIB的環(huán)境友好性，同時在降低的初始容量損失和穩(wěn)定的SEI方面表現(xiàn)出有益的電化學特性。

III）硅碳負極的開發(fā)

工業(yè)上Z新發(fā)展是以化學計量比的形式向石墨負極中添加一定的納米級SiOX可以極大的提升電極容量并保持結構穩(wěn)定性。相比于單質Si，SiOX特別是無定形納米級顆粒在體積維持上顯示出更小的體積變化，形成的硅酸鹽利于電極穩(wěn)定同時創(chuàng)造更多的界面離域鋰離子擴散。

考慮到這些因素，向石墨復合電極引入Si元素的的主要策略是：

（1）設計納米結構，包括引入次級碳相，以改善電化學性能并緩沖體積變化；

（2）開發(fā)與工業(yè)相關的預鋰化技術以解決低庫倫效率的問題；

（3）開發(fā)和優(yōu)化其他電池組件（如粘合劑和電解質成分），以提高電極的機械性能和穩(wěn)定電極/電解質界面為目標；

（4）納米級無定形硅的工業(yè)廉價合成。