2017071104-人造石墨和天然石墨的区别及各自介绍

人造石墨和天然石墨负极材料一、引言人造石墨和天然石墨都是负极材料，用于制造锂离子电池、燃料电池等应用。

在当今的新能源产业中，石墨材料已经成为不可或缺的材料之一。

人造石墨和天然石墨各有其优势和劣势，本文将对这两种材料进行深入探讨，分析其特性、性能及应用领域。

二、人造石墨的特性和性能1.人造石墨的制备方法人造石墨是一种由碳源材料通过高温处理制成的材料。

其制备方法主要包括热转化法、化学气相沉积法、电化学法等。

热转化法是指在高温下通过热解或碳化原料来制备石墨材料；化学气相沉积法是指利用碳源气体在高温下沉积石墨材料；电化学法是指利用电解沉积的方法来制备石墨材料。

2.人造石墨的结构特性人造石墨的结构主要由多层片状结构组成，具有较好的导电性和热导性。

其晶体结构类似于天然石墨，但由于其制备过程中的控制条件和生长方式不同，导致其结构和性能与天然石墨有所不同。

3.人造石墨的性能特点人造石墨具有良好的导电性、热导性和化学稳定性，具有较高的比表面积和较好的化学反应性。

在电池负极材料的应用中，人造石墨能够提供较高的储锂容量和较好的循环稳定性，因此得到了广泛的应用。

三、天然石墨的特性和性能1.天然石墨的产地和获取方式天然石墨主要产自地下矿藏，其产地分布广泛，包括中国、印度、巴西、加拿大等国家和地区。

其获取方式主要包括露天开采和井下采矿，其中井下采矿是主要的采矿方式。

2.天然石墨的结构特性天然石墨的结构主要由规则的多层石墨片组成，具有较好的导电性、热导性和化学稳定性。

其晶体结构稳定，分子间作用力较强，具有较好的稳定性和强度。

3.天然石墨的性能特点天然石墨具有较高的导电性和热导性，具有良好的化学稳定性和抗腐蚀性。

在锂离子电池、燃料电池等领域，天然石墨作为负极材料能够提供良好的储锂容量和循环稳定性，因而得到了广泛的应用。

四、人造石墨和天然石墨的比较分析1.物理特性比较人造石墨和天然石墨在物理特性上有一些差异。

人造石墨的比表面积一般较天然石墨大，而天然石墨的晶体结构比较稳定，具有较好的结构稳定性和强度。

人造石墨和天然石墨负极材料人造石墨是一种采用特殊技术生产，具有石墨性质的一种新科技材料，也称为“平板碳”。

它是以石墨为主要原料，经过特殊处理而制成，它的结构主要由碳元素和质子组成，其形状大致相似。

由于人造石墨的特性，它在电化学领域有着广泛的应用。

它广泛用于制造负极材料，因其具有良好的电学性能。

其优点在于可大功率charge/discharge，良好的抗放电能力，低的极化系数和高的可放电深度以及强大的耐热性。

此外，由于具有低的体积灰度温度，质量也很轻，它在电池工程领域有很好的应用。

它在制造锂离子电池和镍氢电池中有着广泛的用途，可有效提高电池的能量密度。

此外，由于其热稳定性好，它还可以用于制造离子交换膜。

离子交换膜也是核电和分子电化学研究中不可缺少的重要材料。

天然石墨是通过多种碳热处理方法，从矿石中提取出以碳为主的古代无定形纤维状物质而得到的。

它的结构是由碳元素和离子组成的六方晶体组成的，与人造石墨相比，拥有更大的表面积，因此具有更强的能量容量。

虽然天然石墨在电化学领域中的应用不多，但仍有一定的应用。

它在历史上曾经被用于古代蓄电池，尤其是西方古代蓄电池，它保持了蓄电池很长时间的稳定工作性能。

并且，加入天然石墨混合物时，可有效调节电池的电化学隔膜，提高蓄电池的功能性能。

总之，由于人造石墨和天然石墨的突出优点，它们都是目前电化学领域负极材料的重要原料，在电池和离子交换膜的制造中各有其优势，两者合理配合，可有效提高各种电池材料的性能。

天然石墨与人造石墨负极材料辨别方法剖析锂离子电池发展20年来,理论与学术界均未对锂离子电池用碳(石墨类)负极材料:天然石墨和人造石墨负极材料的辨别方法进行深入剖析,并明确科学的辨别与判定方法，因此行业出现了天然石墨和人造石墨负极材料边界不清，鱼龙混杂的现象，给材料的合理、有效使用造成了极大影响。

天然石墨负极材料系采用天然鳞片晶质石墨，经过粉碎、球化、分级、纯化、表面等工序处理制得，其高结晶度是天然形成的。

而人造石墨负极材料是将易石墨化碳如石油焦、针状焦、沥青焦等在一定温度下煅烧，再经粉碎、分级、高温石墨化制得，其高结晶度是通过高温石墨化形成的。

正是由于两者在原料和制备工艺上存在本质的差别，使其在微观形貌、晶体结构、电化学性能、加工性能上存在明显差异。

为了统一标准、科学辨别、正确判定天然与人造石墨负极材料，现将经过多年探索、反复验证、切实可行的科学辨别方法公之于众：1、天然石墨与人造石墨负极材料微观形貌差异——SEM剖面分析法天然石墨负极材料SEM剖面图人造石墨负极材料SEM剖面图在微观结构上，天然石墨是层状结构，其SEM剖面图中保留了鳞片石墨的层状结构，片状结构间有大量空隙存在；而人造石墨负极材料为焦类、中间相类在高温石墨化过程中，晶体结构按ABAB结构重新排列，并聚合收缩，其内部致密、无缝隙。

2、天然石墨与人造石墨负极材料晶体结构差异——X射线衍射法从晶体结构看，天然石墨负极材料结晶度高，在XRD图谱上其(002)晶面衍射峰角度更高，层状结构完整、层间距小、取向性(I002/I110)明显，从43-45度对应的(101)晶面衍射峰位置及46-47度的对应的(012) 晶面衍射峰位置，可以看出天然石墨存在明显的2H相和3R相，而人造石墨只存在2H相。

六方石墨（2H）和菱方石墨（3R）的XRD谱图如下:3、天然石墨与人造石墨负极材料无序度(ID/IG)差异——拉曼光谱分析法对于未经石墨化处理的天然石墨与人造石墨，除了根据SEM剖面图、XRD晶体结构图及其参数进行区别外，拉曼光谱测试的无序度ID/IG也是区别这两类石墨的有效方法。

人造石墨用途
人造石墨是一种由高纯度天然石墨粉末为原料通过高温石墨化处理而制成的石墨材料。

它具有天然石墨的优良性能，如高温稳定性、化学稳定性、导电性和热导率等。

但与天然石墨相比，人造石墨具有更优异的性能和更广泛的用途。

下面将介绍人造石墨的用途。

一、涂料工业方面
人造石墨广泛应用于涂料工业中，在涂料中主要作为填充剂来增强涂料的硬度和耐磨性。

人造石墨过筛得到的成品具有均匀的颗粒大小和较高的大分子结构，使其能够在涂料中均匀分布，增强涂层的耐磨性及流动性，提高涂料的光泽、硬度和稠度，同时降低制造成本。

二、电池工业方面
人造石墨还广泛应用于电池工业中。

由于其优良的导电性和热导率，人造石墨被用作正极材料，帮助制造出更加高效的电池。

由于石墨的稳定性和高纯度，人造石墨能够提高电池的响应速度和寿命，同时降低电池的内阻和噪音。

三、航空航天工业方面
人造石墨的特殊性能使其在航空航天工业中发挥了重要作用。

人造石墨材料的高温稳定性，使其在燃烧室和其他高温部件的制造中，可以用于加强和增强部件结构。

人造石墨材料的轻量化和高强度，使其成为制造轻便和高性能机器和航空器的重要材料。

四、碳素纤维工业方面
人造石墨还广泛应用于碳素纤维工业中。

由于石墨材料具有优良的热稳定性和强度，将其用于制造碳纤维增强复合材料，可以提高复合材料的强度、刚度和热稳定性，并且可以使成本更加低廉。

总之，人造石墨作为一种多功能材料，其应用广泛，还有许多我们没有提到的应用领域。

随着新技术的不断发展，人造石墨的应用范围也将继续扩大。

天然石墨和人造石墨的区别及优缺点//天然石墨分为鳞片石墨和土状石墨，鳞片石墨在锂电池中首次库仑效率可达90%~93%、可逆容量为340~370mAh/g，因此是最主流的负极材料；但是，天然石墨具有规则的层状结构，锂离子在嵌入时速度十分缓慢，且由于材料各向异性较高，极易导致活性物质与集流体接触不充分，从而造成天然石墨倍率性能较差。

人造石墨是将石油焦、针状焦、沥青等在一定温度下煅烧，再经粉碎、成型、分级、高温石墨化等工艺制得的石墨材料；其中以针状焦最受关注，针状焦是一种具有明显纤维状结构的碳材料，在平行于颗粒长轴方向上具有优异的导电性和导热性，且热膨胀系数小、易于石墨化，人造石墨在容量上已接近甚至超越天然石墨，但首次库伦效率较低，且制备成本较高。

天然石墨是天然矿物，一般形成于高温地质条件，广泛分布于变质矿床，由富含有机质或碳质的沉积岩经区域变质作用形成。

一般可分为晶质石墨（鳞片）和隐晶质石墨（土状）。

人造石墨是用粉状的优质煅烧石油焦，在其中加沥青作为粘结剂，再加入少量其他辅料。

各种原材料配合好以后，将其压制成形，然后在2500～3000℃、非氧化性气氛中处理，使之石墨化。

天然石墨：2013年国际政治经济形势复杂多变，经济复苏乏力，我国经济也处于弱周期低增速运行状态，呈现出“稳中趋降”态势。

作为天然石墨重要的终端市场，钢铁行业持续低迷，钢企大幅亏损，因此2013年国内天然石墨市场总体呈现量价齐跌的局面。

除2013年以外，其他时间我国天然石墨产量处于一种稳定的势态。

人造石墨：近年来受新能源汽车应用影响，人造石墨需求持续上升。

目前国内新能源汽车锂电池所采用的负极材料大多使用人造石墨，新能源汽车在国家政策的扶持下呈爆发式增长阶段，带动动力电池的大幅增长，未来几年动力电池是拉动人造石墨产量大幅上升的主要引擎。

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详解：天然石墨与人造石墨的区别近年来，天然石墨资源丰富地区的政府出于发展经济的考量，积极推动天然石墨产业的发展，掀起了以天然石墨为原料开发人造石墨制品的热潮。

应该说借鉴人造石墨的制备工艺，开发石墨新产品，不失为一条拓展天然石墨应用领域的重要途径，但由于二者在结构、性能和用途等方面既有联系又有区别，因此有必要进行分析和讨论，使管理者与科研人员能正确理解和使用天然石墨材料，使天然石墨新产品的开发更加健康高效。

石墨的基本结构、性质与分类石墨的晶体结构石墨是由单一碳元素组成的物质，晶体结构属六方晶系，呈六边形层状结构。

层面上碳原子以sp2杂化轨道形成的σ键和Pz轨道形成的离域π键相结合，形成牢固的六角形网格状平面，碳-碳原子间距为1.42Å，碳原子间具有极强的键能（345KJ/mol），而碳原子平面之间则以较弱的范德华力结合（键能为16.7KJ/mol），层面间距为3.354Å。

石墨质软，呈黑灰色；有油腻感，可污染纸张。

硬度为1~2、理论密度为 2.26g/cm3 。

自然界中没有纯净的石墨，天然石墨矿物中往往含有SiO2、A12O3、FeO、CaO、P2O5、CuO 等杂质。

这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。

此外，还含有水、碳氢化合物、CO2、H2、N2等气体。

因此对石墨的分析，除测定固定碳含量外，还必须同时测定挥发分和灰分的含量。

石墨的基本性质由于其特殊的结构，石墨具有如下优异性质：（1）耐高温性：石墨是最耐温的物质之一，在常压下无熔点，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失也很小。

（2）导电、导热性：石墨的导电性和导热性较高。

导热系数随温度升高而降低，在极高的温度下，石墨甚至成为绝热体。

（3）润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨晶粒大小和晶体发育程度，石墨晶粒越大，晶体发育越完善，摩擦系数越小，润滑性能也越好。

（4）化学稳定性：石墨在常温下具有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。

再生石墨电极人造石墨和再生石墨的区别1, 人造石墨和再生石墨的区别其实不是的，我们所说的人造石墨是指无规则排列的碳，比若说石油焦，沥青焦，无烟煤等经过高温处理，使本来无序排列的碳原子有序排列，成为石墨，人造石墨又分为高纯石墨，细颗粒石墨，等静压石墨，等等，是这样的，人造石墨破碎到一定的颗粒度与煤沥青搅拌可以压制，或者挤压成型，然后培烧处理，培烧后会有间隙存在然后再放到煤沥青等粘合剂中濅渍，然后再培烧，所以就有了高纯和普通之分，再生石墨就是使用过的石墨再破碎搅拌使用，也有直接再濅渍使用的，说的有点乱，你有需要具体HI我吧2, 废旧石墨电极价格各地废电瓶市场指导行情（6月10日）品种名称价格单位平均价涨跌幅上海废电瓶 7850-8050 元/吨 7950 持平浙江废电瓶 7500-7700 元/吨 7600 持平安徽废电瓶 7700-7900 元/吨 7800 持平河北废电瓶 7500-7700 元/吨 7600 持平山东废电瓶 7700-7900 元/吨 7800 持平湖南废电瓶 7800-8000 元/吨 7900 持平山西废电瓶 7700-8000 元/吨 7850 持平广东废电瓶 7900-8100 元/吨 8000 持平3, 石墨电极石墨的升华温度为3650度，能有效降低机床（EDM）的负担？20世纪60年代，大型电极进行放电加工时：石墨的密度只有铜的1/，和石墨电极相比它的优势几乎消失殆尽，越来越多的用户开始选择石墨作为电极材料；5，容易因受热而产生变形，这种曾经占统治地位的电极材料；热膨胀系数仅有铜的1/。

(2)重量更轻；而放电加工速度比铜快2~3倍：在薄筋电极的加工上优势明显；30石墨何以能取代铜，超过90%以上的电极材料是石墨；21世纪，在欧洲：通常情况下，高温导致火花油中的C原子被分解出来；铜的软化点在1000度左右。

石墨做电极的原因(1)加工速度更快，在放电加工时，补偿了石墨电极的损耗。

人造石墨与天然石墨表面的官能团分析一、简介1.1 人造石墨与天然石墨的区别石墨是一种重要的非金属矿物，通常存在于沉积岩、变质岩和岩浆岩中。

从形成过程来看，石墨可分为天然石墨和人造石墨两类。

天然石墨是通过地质作用形成的天然矿物，其主要成分为碳元素。

而人造石墨是通过人工处理天然石墨或其他碳源制备而成的。

1.2 石墨表面的官能团石墨的表面具有一定的化学活性，其官能团主要包括羟基、羧基、酮基、羰基等。

这些官能团对石墨的物理和化学性质具有重要影响，尤其对于石墨的增强改性和功能化应用具有重要意义。

二、人造石墨与天然石墨表面官能团的比较2.1 天然石墨表面的官能团天然石墨的表面通常包含有氧化物、羟基、羧基等官能团。

这些官能团的存在使得天然石墨具有一定的亲水性和化学活性。

然而，天然石墨的官能团含量和分布是不均匀的，这导致了其性能的不稳定性。

天然石墨通常需要经过表面改性才能满足特定的应用需求。

2.2 人造石墨表面的官能团与天然石墨相比，人造石墨的表面官能团含量和分布通常更加均匀。

通过控制制备工艺和表面处理方法，可以有效地调控人造石墨表面的官能团类型和含量。

这使得人造石墨在一些特定的应用领域具有明显的优势，例如在聚合物复合材料、润滑剂、电池材料等方面的应用具有广阔的前景。

三、影响因素和应用前景3.1 影响石墨表面官能团的因素石墨表面官能团的类型和含量受到多种因素的影响，包括原料的品质、加工工艺、表面处理方法等。

选择合适的原料和制备工艺，以及利用表面处理技术进行改性，可以有效地调控石墨表面的官能团，从而实现其在不同领域的特定应用需求。

3.2 应用前景石墨作为一种重要的功能材料，在电池材料、填料增强材料、润滑材料等领域具有广泛的应用前景。

通过调控石墨表面的官能团类型和含量，可以实现其在这些领域的特定功能，例如提高电池材料的循环性能、提高复合材料的力学性能、改善润滑性能等。

四、结论石墨表面的官能团对其物理和化学性质具有重要影响，通过对人造石墨和天然石墨表面官能团的比较分析，可以发现人造石墨在表面官能团类型和含量方面具有一定的优势，这为其在特定领域的应用提供了良好的基础。

人工合成石墨膜基础介绍人工合成石墨膜是一种具有特殊结构和优良性能的二维纳米材料。

石墨膜是由只有一个原子厚度的石墨片（也被称为石墨烯）组成的薄膜。

由于其独特的结构和性质，人工合成石墨膜在纳米电子学、能源存储、催化剂和传感器等领域具有广阔的应用前景。

在本文中，我们将介绍人工合成石墨膜的基本原理、制备方法和性质。

人工合成石墨膜的制备方法多种多样，主要包括机械剥离法、化学气相沉积法、化学还原法和溶液剥离法等。

其中，机械剥离法是最早发现的制备石墨烯的方法。

通过用胶带或胶水剥离石墨材料的表面层，可以获得单层的石墨烯。

然而，这种方法效率低下且难以扩大规模。

化学气相沉积法是目前最常用的制备石墨膜的方法之一，通过在金属基底上沉积石墨材料并在高温下还原，可以得到具有较大面积的石墨膜。

此外，还可以利用化学还原法通过还原氧化石墨烯或者化学剥离氧化石墨烯的方法来制备石墨膜。

人工合成石墨膜具有很多优异的性质，这些性质使其在各种领域具有广泛的应用潜力。

首先，石墨膜具有极高的电子迁移率和导电性，因此可以用于制作高速、低功耗的纳米电子器件。

其次，石墨膜具有极高的机械强度和柔韧性，可以用于制备具有超高信号传递速度和柔性性能的柔性电子器件。

此外，石墨膜还具有优异的光学和热学性能，可用于制备高效率的太阳能电池和热电材料。

此外，石墨膜还可用于制备高性能的催化剂，用于催化气体分解和化学反应等。

除了这些优异的性质之外，人工合成石墨膜还具有一些独特的特点。

首先，石墨膜是一种单层的二维材料，具有极大的比表面积和可调控的层间间距。

这些特点使得石墨膜具有很强的吸附和吸附能力，可用于吸附和分离气体和液体。

其次，石墨膜具有极高的热稳定性和化学稳定性，不易发生氧化和热分解。

这使得石墨膜具有很长的使用寿命和较好的环境适应性。

最后，石墨膜具有可调控的带隙和能带结构，可以通过掺杂和功能化等方法改变其电子结构和性能，从而拓宽了其在各个领域中的应用范围。

综上所述，人工合成石墨膜是一种具有特殊结构和优良性能的二维纳米材料。