编号：FTJS107756
篇名： 水蒸气可控膨胀法制备天然石墨球形尾料基负极材料及其电化学性能
作者： 贺征1；付雨龙2；刘月华3；赵银3；王志3；王炯辉4,5；公旭中3
关键词： 水蒸气膨胀; 天然石墨尾料; NH4Cl预膨胀; 层间距调控; 负极材料; 电化学性能;
机构：1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院2.黑龙江泓昌新材料科技有限公司3.中国科学院大学化学工程学院4.中国五矿集团(黑龙江)石墨产业有限公司5.五矿勘查开发有限公司
摘要： 提出一种基于水蒸气可控膨胀的绿色改性方法，用于提升天然石墨球形尾料的电化学性能。通过密闭反应器中精确调控水蒸气瞬时压力（0.4 MPa），结合NH4Cl作为预膨胀剂，在NH4Cl与石墨质量比为3∶1的条件下，成功制备了层间距由0.334 6 nm扩大至0.335 5 nm的膨胀石墨材料(ESGD0.25-NH4Cl0.75)。该材料仍保持较高石墨化程度（ID/IG=0.129 9），并显著改善了石墨纳米片的层间团聚现象。作为锂离子电池负极材料，其表现出优异的倍率性能与循环稳定性：在5 A·g-1大电流下容量保持率达23.31%；在0.5 A·g-1电流密度下循环1 000圈后，可逆比容量仍保持在450.1 mAh·g-1。电化学阻抗与弛豫时间测试结果表明，该材料具有较低的界面电阻和更快的锂离子传输动力学。本研究为天然石墨球形尾料的高值化利用及绿色、低成本制备高性能负极材料提供了可行的技术路径。