人造石墨與天然石墨的區別（石墨電極與新能源） 天然石墨VS人造石墨，誰才是動力電池的真正寵兒？

近年來，下游新能源汽車市場的繁榮帶動了鋰離子電池需求的增長。 作為鋰離子電池四大關鍵材料之一的正極材料也迎來了更廣闊的市場。 在正極材料中，類石墨碳材料占據了最重要的市場。

天然石墨負極和人造石墨負極

石墨正極材料分為人造石墨和天然石墨。 兩者具有相似的結構和相同的數學和物理性質，但在實際應用中卻有很大的不同。 那么誰是鋰離子電池的寵兒，天然石墨還是人造石墨呢？

定義

(1) 天然石墨

石墨屬于復雜的六方雙錐晶體，是六方塊狀晶體。 常見的單一形態有平行雙面、六方雙錐、六方柱等，但完整晶型很少，多呈鱗片狀或板狀，聚集體呈致密的球狀、土狀或棒狀。

天然石墨有很多種。 根據晶型的不同，天然石墨在工業上可分為致密晶質石墨、片狀石墨和隱晶質石墨。 我國主要有鱗片石墨和隱晶質石墨兩大類。 天然石墨正極材料通常采用天然鱗片晶質石墨為原料。

(2) 人造石墨

凡是通過低溫有機碳化、石墨化而得到的石墨材料，都可以稱為人造石墨。 狹義的人造石墨一般是指經過陳化、捏合、成型、碳化、石墨化等工藝制成的片狀固體材料。 以雜質濃度低的碳質原料為級配，煤油瀝青為結合劑。

人造石墨的級配可分為煤系、石油系和煤與石油系混合物三大類。 其中，煤基針狀焦和石油焦應用最為廣泛：一般來說，針狀焦用作高比容量正極的原料，廉價的石油焦用作普通比容量正極的原料，而瀝青用作粘合劑。

物理和化學特性

在數學和物理性質方面，天然石墨和人造石墨在性能上既有相同點也有不同點。 例如，天然石墨和人造石墨都是熱和電的良導體，但對于相同含量和細度的石墨粉，天然鱗片石墨的傳質和導電性能最好，其次是天然微晶石墨和人造石墨。 兩者各有優缺點，應用領域也不同。

天然石墨克容量高、工藝簡單、價格低廉，但吸液性和循環性能較差。

人造石墨工藝較復雜，成本較高，但其循環性能和安全性能較好。

微結構

從上圖我們可以看出天然石墨和人造石墨在形態上的區別。

天然石墨顆粒大小不一，分布廣泛。 未經處理的天然石墨不能直接用作負極材料，需要經過一系列處理后才能使用。

人造石墨在形貌和細度分布上更加一致。 一般認為天然石墨容量大、壓實密度高、價格相對低廉。 但由于粒徑不同，表面缺陷較多，與電解液的相容性較好，價格較高。

生產

天然石墨正極材料是以天然鱗片狀結晶石墨為原料，經破碎、球化、分級、提純及表面處理而成，其高結晶度自然產生。

人造石墨是通過分級和結合劑，經破碎、造粒、石墨化、篩分而成。 基本過程是一樣的。

鞋廠人造石墨制備工藝

動力電池越來越青睞人造石墨 動力電池更青睞人造石墨。

目前，人造石墨和天然石墨是市場上主要的負極材料。 得益于動力電池的強勁需求，人造石墨以其可靠性和安全性成為正極材料市場的主流。

中國正極材料市場格局變化

中國負極材料市場產值結構變化（噸）

天然石墨和人造石墨負極材料的性能不同，在實際應用中會造成很大的差異。 根據近年來正極材料市場結構和產值結構的變化可以看出，2013年天然石墨在我國正極材料市場占據主導地位。 2014年后，在正極材料市場的競爭中，更適用于動力電池的人造石墨市場份額已經超過天然石墨，但逐年下降。

預計未來幾年，由于新能源汽車的應用，人造石墨的比重將繼續上升。 目前，國外新能源汽車鋰電池的正極材料多采用人造石墨。 在國家新政策的支持下，新能源汽車正在經歷爆發式下滑，這將導致動力電池大幅下滑。 未來幾年，動力電池將是拉動人造石墨產值大幅下滑的主要引擎。

Tag：天然石墨VS人造石墨，誰才是動力電池的真正寵兒