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锂电池负极材料：助力提升其整体续航力

锂离子电池正、负极电位差产生的电能，使得锂离子可逆性嵌入或脱嵌负极材料从而实现充放电。

图：全球锂电池负极材料占比

石墨碳占97%的锂电负极材料市场。目前锂电池使用的负极材料主要是石墨碳， 按材料特性可分为三类，即天然石墨、人造石墨及中间相碳微球，总计约占97% 的负极材料市场。

表：石墨烯的比容量

目前作为主要锂电池负极材料的石墨碳的理论比容量仅为372mAh/g。石墨具有结晶的层状结构，易于锂离子在其中的嵌入/脱嵌，形成层间化合物LiC6，是一种性能稳定的负极材料。但石墨负极理论比容量仅为372mAh/g，因此要实现锂离子电池高比能量化，研发高容量的负极材料。

石墨烯大的比表面积和良好的电学性能决定了其在锂离子电池领域的潜力。因为石墨烯由单层碳原子排列而成，所以锂离子不仅可以存储在石墨烯片层的两侧，还可以在石墨烯片层的边缘和空穴中存储，其理论容量为740~780mAh/g， 约为传统石墨材料的2 倍多。此外，采用石墨烯作为锂离子电池负极材料，锂离子在石墨烯材料中的扩散路径比较短，且电导率较高，可以大幅提高其倍率性能。

分散是实现碳材料应用的重要前提之一，对于石墨烯类材料尤为重要，一方面，石墨烯神奇的性能是纯石墨烯单片尺度上的性能，聚集或不适当改性的石墨烯部分或全部失去了那些神奇的性能；另一方面，制备工艺过程对可操作性、可加工性（如旋图）要求将石墨烯分散在水或有机溶剂中。

而由于π-π耦合、范德华力和高比表面积，石墨烯会发生不可逆的团聚现象，甚至重新排列回石墨结构，导致制备石墨烯的稳定分散十分困难，目前来看，石墨烯的分散还有很多基本问题有待解决。

石墨烯分散需要解决六大基本问题

Ø  石墨烯分散的挑战性首先源于对石墨烯深度分散的必然要求，将石墨烯分散到单片或初级粒子状态；

Ø  源于石墨烯对通过化学改性实现分散这一手段的低容忍性甚至抵触性；化学改性，势必干扰或一定程度上破坏π-π的完整性，从而降低或失去本征态石墨烯的性能；

Ø  源于石墨烯本身既不亲水又不亲油的结构特征；一般的分散剂分子又较难与石墨烯形成较强的物理吸附作用，所以使用表面活性分散石墨烯的物理手段也将受限；

Ø  源于石墨烯的π-π结构和强的范德华力，使石墨烯极易团聚，而且团聚体难以再分开；

Ø  还源于石墨烯的长径比和比表面积；

Ø  石墨烯的分散还面临着实际生产操作性方面的难题。例如，4%浓度的水型石墨烯浆料已是膏态，不具有流动性，这为生产过程中物料传输、分散和化学反应造成了困难。

     所谓分散一般是指粉体颗粒在液相介质中分离散开并在整个液相中均匀分布的过程，它包括三个阶段：1、超细颗粒在液体中的润湿；2、团聚体在机械力作用下被打开形成独立的原生粒子或较小的团聚体；3、将原生粒子或较小团聚体稳定化，阻止再次团聚。从某种意义上讲，纳米粉体的分散处理是纳米粉体技术中关键的技术，也是纳米材料应用中解决的重要环节。

石墨烯在应用中克服粉体的团聚问题，其采用的分散方法和手段，已逐渐成为产业化应用中所关注的焦点。

磨式分散机是由胶体磨,分散机组合而成的高科技产品。 

级由具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离。在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。

第er级由转定子组成。分散头的设计也很好地满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子和转子（乳化头）和批次式机器的工作头设计的不同主要是因为在对输送性的要求方面，te别要引起注意的是：在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是转子齿的排列，还有一个很重要的区别是不同工作头的几何学特征不一样。狭槽数、狭槽宽度以及其他几何学特征dou能改变定子和转子工作头的不同功能。根据以往的惯例，依据以前的经验工作头来满足一个具体的应用。在大多数情况下，机器的构造是和具体应用相匹配的，因而它对制造出#终产品是很重要。当不确定一种工作头的构造是否满足预期的应用。

CMD2000系列的线速度很高，剪切间隙非常小，这样当物料经过的时候，形成的摩擦力就比较剧烈，结果就是通常所说的湿磨。定转子被制成圆椎形，具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离。在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。的表面抛光和结构材料，可以满足不同行业的多种要求。

1 表中上限处理量是指介质为“水”的测定数据。

2 处理量取决于物料的粘度，稠度和#终产品的要求。

3 如高温，高压，易燃易爆，腐蚀性等工况，bi须提供准确的参数，以便选型和定制。

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