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深圳市沃尔德电子有限公司 (编号 32516) http://www.wpbattery.net
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锂电池碳材料的一些基本性能
作者:沃尔德电子
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电池, 碱性电池, 锂离子电池, 纽扣电池, 太阳能电池, ...
电池碳材料的一些基本性能:

碳原子为周期表中第六号元素,尽管比较简单,但是它组成的物质丰富多彩,更不用说生物体的复杂性。单就碳材料而言,人们了解得其实并不是很多。

在碳材料中,碳主要以sp2、sp3杂化形式存在,形成的品种有石墨化碳、无定形碳、富勒碳、碳纳米管等。621碳材料的结构在碳材料中,C-C键的键长单键一般为0.154nm,双键为0.142nm。当然随品种不同,也会发生一定的变化,在这里不多述。C=C双键组成六方形结构,构成一个平面(墨片面),这些面相互堆积起来,就成为石墨晶体。石墨晶体的参数主要有La、Lc和d002。La为石墨晶体沿a轴方向的平均大小,Lc为墨片面沿与其垂直的c轴方向进行堆积的厚度,随碳种类不同,小到1nm,大到10μm或更大,一般用X射线衍射确定。当La在约2.5~10nm时,对拉曼光谱的影响大,又可用拉曼光谱进行测定。

锂电池由于墨片面之间通过范德华力相互结合在一起,因此较易平移,也使石墨具有各向异性,基面 (basal plane,与墨片面平行)端面 (edge plane,与墨片面垂直)的性能明显不同。d002为墨片面之间的距离。对于理想的单晶而言为0.3354nm,对无定形碳材料而言,可以高达0.37nm甚至更高。当插入其它原子或离子时,也可高达1nm以上。

在了解上述参数后,必须意识到即使上述参数均相同,其性能也并不一定相同,因为它们反映的是平均值。例如就墨片面的堆积而言,有可能是基本上平行,有可能是倾斜而致。因此,碳材料的性能还与其内在结构有关。

墨片面间的堆积方式有两种:ABAB…方式和ABCABC…方式,形成六方形 (2H)和菱形 (3R)两种结构。在碳材料中,两种结构基本上共存。至今没有发现有效合成单一结构或将两者进行分离的方法,原因主要在于墨片平面的移动性大。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (5/30/2013)
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