顆粒在線訊：包含人造石墨和天然石墨的石墨家族由于具有相對較高的理論比容量（372mAh/g）和合適的脫嵌鋰電位因而被廣泛應用于鋰離子電池負極材料。近年來，處于減少CO2排放的考量，天然石墨（NG）的市場份額逐漸擴大。最近，清華大學康飛宇教授等對天然石墨在鋰離子電池中的起源、作用和相關研究進展進行了詳細概括總結。

本文要點：

1）天然石墨主要分為片狀石墨和微晶石墨。作為鋰離子電池負極材料，片狀石墨表現(xiàn)出較高的可逆比容量和首周庫倫效率，但是其循環(huán)穩(wěn)定性稍差；而微晶石墨循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能都不錯但是首周庫倫效率較低。而且，這兩種石墨在快充過程中都面臨著析鋰的問題。

2）文章總結了解決石墨負極上述問題的常見策略。第一種方法是進行碳包覆：碳包覆可以降低石墨的比表面積，減少電解液侵蝕的機會，因而降低電解液溶劑在低電位下的不可逆分解，從而提高首周庫倫效率。第二種方案是構建復合石墨負極材料來提高容量，比如將石墨與比容量很高的合金類負極如Si等復合。此外，由天然石墨衍生出的石墨烯材料也具備十分優(yōu)異的電化學性能。

3）文章對石墨負極的發(fā)展做出了展望：為了實現(xiàn)更高的鋰電池安全性和能量密度，應更多地關注穩(wěn)定固態(tài)電解質和高性能全固態(tài)電解質的混合石墨-鋰負極之間的界面問題，尤其是在長循環(huán)期間的大電流密度和高面積容量條件下的應用。而石墨烯的未來研究應集中在開發(fā)可擴展且低成本的生產方法同時不犧牲石墨烯的質量。

Liang Zhao et al, Revisiting the Roles of Natural Graphite in Ongoing Lithium-Ion Batteries, Advanced Materials, 2022

DOI: 10.1002/adma.202106704

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202106704