球形石墨是石墨产品的高附加值深加工产品，具有粒度分布集中、真实密度、比表面积小、质量稳定等特点，是目前比较理想的锂电池负极材料，在新能源领域具有广阔的应用前景。

1.天然石墨为什么要球状化？

天然石墨导电性能好、结晶度高、分层良好的结构，是目前锂离子电池常用的负极材料。石墨负极一般使用天然鳞片石墨，但有以下几个缺点：

(1)鳞片石墨粉末比表面积大，对阴极的刚开始充放电效率有很大影响。

(2)根据石墨的雕刻结构，Li只嵌入在材料端面，逐渐扩散到粒子内部。由于鳞片石墨的各向异性，Li扩散路径长且不均匀，容量相对较低。

(3)石墨层间间距小，Li的扩散阻力增加，倍率性能不好，快速充电时Li容易在石墨表面沉积锂枝晶，造成严重的安全风险。

为了解决上述鳞片石墨的固有缺点，要对石墨进行改造，优化阴极材料的性能，目前主要的修正方法之一是球形化处理。球形化的天然石墨材料比表面积小，真实密度高，刚开始库伦效率、可逆充放电容量、循环稳定性好。

2.天然石墨的球化机理与技术

2.1天然石墨球化机理

目前国内外各球形石墨酸相主要利用机械力法对天然石墨进行球形化，通过机械作用引起的碰撞、摩擦、剪切等一系列作用力，通过石墨颗粒的塑性变形和颗粒吸附得到球形石墨成品。

生产球形石墨主要以优良高碳天然鳞片石墨为主。天然鳞片石墨颗粒是片状结构，在球化过程中主要发生片状弯曲的塑性变形。首先是大薄片颗粒折叠弯曲，逐渐冲击成球形或球形，成为球形颗粒的主核。薄片石墨破裂或原料中的微粒附着在主核上。此后，在冲击力持续的情况下，细小颗粒固定或嵌在主核表面，不断变硬，形成球形石墨颗粒。

2.2天然石墨球化工艺

传统的球形化过程一般分为粉碎和成型(球形化)两个阶段。粉碎阶段的主要目标是用适合成型的粒度粉碎石墨鳞片。同时去除粉碎过程中产生的细粉。粉碎阶段的主要目的是粉碎，但少量鳞片可以成型成球形颗粒。成型阶段的主要目标是将鳞片状石墨转变为球形粒子。

因为一节经文的经文率比较低，所以一般不到40%。随着研究的进行，目前比较流行的是二次球化工艺。

二次球化过程

另外，还围绕球状石墨、企业、学者等进行了大量研究。五维[3]在超微粉碎、超微粉碎、成型相结合的情况下，采用D50由13-25m球形石墨生成的颜料，D50生产了3-12m小颗粒球形石墨，石墨原材料利用率增加了25% ~ 35%，球形度好，真实密度高[4]本发明的阶段包括：

A.原料准备和冶炼：将配套的原材料放入导流炉熔化，熔体过热到1150-1600。

B.倒入中间包：将铸铁熔体倒入预热温度为1000-1300的中间包。

C.应用超声波辐照：铸铁熔体温度下降到1380-1520时，超声波探头会渗透到铸铁熔体液面以下约1-40毫米左右，对中间包内的铸铁熔体进行超声波照明。

D.超声波探头移除：超声波调查结束后移除超声波调查探头。

E.浇注定型：超声波照射的铸铁熔体倒入模子中凝固。

除了石墨颗粒本身的成型外，还可以将超细石墨粉末通过胶粘剂粘合成球形，用这种方法制备的石墨球具有很好的等同性。近年来，一些学者将葡萄糖用作无定形碳前驱体和粘合剂，通过喷雾干燥有效地粘合纳米硅粒子和石墨粒子，将超细石墨粒子重新组合成普通球体，达到容量600mAh/g以上。硅在充放电过程中一定程度上克服了容量损失，循环100次后容量维持率 90% 。