گرافیت ماده ضروری درتامین باتری

گرافیت ماده ضروری درتامین باتری

تقاضا برای باتری‌های لیتیوم یون (Li-ion) در سال‌های اخیر به دلیل محبوبیت روزافزون خودروهای الکتریکی (EVs) و سیستم‌های ذخیره انرژی تجدیدپذیر افزایش یافته است.با این حال، آنچه بسیاری از مردم متوجه نمی شوند این است که جزء اصلی این باتری ها فقط لیتیوم نیست، بلکه گرافیت نیز هست.
گرافیت تقریباً 50 درصد از مواد مورد نیاز برای باتری ها را بر حسب وزن، صرف نظر از مواد شیمیایی، نشان می دهد. به طور خاص در باتری‌های لیتیوم یون، گرافیت آند را تشکیل می‌دهد که الکترود منفی مسئول ذخیره و رهاسازی الکترون‌ها در طول فرآیند شارژ و تخلیه است.
گرافیت یک شکل طبیعی کربن است که در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی، از جمله در الماس مصنوعی، باتری‌های EV Li-ion، مدادها، روان‌کننده‌ها و بسترهای نیمه‌رسانا استفاده می‌شود. این ماده ، پایدار، با کارایی بالا و قابل استفاده مجدد است. گرافیت با درجه باتری در گرافیت ها و اشکال مختلف در یکی از دو دسته قرار می گیرد: طبیعی یا مصنوعی.
گرافیت طبیعی با استخراج ذخایر معدنی طبیعی تولید می شود. این روش به ازای هر کیلوگرم گرافیت تنها یک تا دو کیلوگرم CO 2 تولید می کند.از سوی دیگر، گرافیت مصنوعی با تصفیه کک نفتی و قطران زغال سنگ تولید می‌شود و نزدیک به 5 کیلوگرم CO 2 در هر کیلوگرم گرافیت به همراه سایر انتشارات مضر مانند اکسید گوگرد و اکسید نیتروژن تولید می‌کند. فرآیند تولید آند باتری از چهار مرحله کلی تشکیل شده و عبارتند از:
معدن
شکل دادن
تصفیه کننده
پوشش
هر یک از این مراحل به اشکال مختلف گرافیت با کاربردهای نهایی متفاوت منجر می شود.
به عنوان مثال، گرافیت میکرونیزه که از فرآیند شکل دهی حاصل می شود، می تواند در افزودنی های پلاستیکی استفاده شود. از سوی دیگر، تنها گرافیت کروی خالص شده پوشش داده شده که هر چهار مرحله را پشت سر گذاشته است را می توان در باتری های EV Li-ion استفاده کرد.علیرغم استفاده رو به رشد آن در انتقال انرژی در سراسر جهان، حدود 70 درصد از گرافیت جهان در حال حاضر از چین می آید.با وجود جایگزین‌های کمیاب برای استفاده در باتری‌ها، دستیابی به امنیت عرضه در آمریکای شمالی بسیار مهم است و از رویکردهای سازگار با محیط زیست برای پردازش گرافیت استفاده می‌کند.
گرافیت طبیعی با ردپای محیطی کمتر و هزینه های تولید کمتر، به عنوان ماده آند برای آینده ای سبزتر عمل می کند.