文章分析了石墨负极材料对锂离子电池快充性能的影响机理，制备了不同焦类原料的一系列石墨负极材料，对其进行了粒度、偏光以及XRD等测试，并制成锂离子电池进行倍率充电以及倍率循环测试。结果表明：取向性较好的焦类原料制备的石墨材料具有较好的快充性能。用改善后的石墨负极制作了高能量密度快充锂离子电池，6C/1倍率循环测试300周的容量保持率达到86%以上。
图1对应原料a的偏光照片，偏光显示原料a以光学各向同性结构为主，取向性好；
图2对应原料b的偏光照片，结果显示原料b以镶嵌型光学结构为主，取向性较好；
图3对应原料c的偏光照片，结果显示其以流线型和流域性结构为主，取向性较差。
三个原料的取向性对比：a的取向性最好，b其次，c的取向性最差。
（2）石墨XRD测试
图4是不同原料、相同制备工艺制成的三种人造石墨A、B、C的XRD图谱，由图4可知：A、B、C三种材料的主峰位置基本相同，均位于26°2θ角附近，说明经过高温石墨化处理后的A、B、C三种材料形成了石墨晶体的六方晶型结构。
表2是不同原料制备人造石墨的XRD结构数据，由数据可知：A、B、C三种材料的D002值依次减少，说明三种材料的石墨化程度依次升高；I004/I110值依次升高，说明三种材料的取向性依次变差。这与原料的偏光测试结果是一致的。取向性好的材料嵌锂的速度更快。
扣电体系下石墨材料的嵌锂性能
测试条件：恒流恒压放电，放电电流：0.2C/0.5C/1C/2C截止电流：0.005C；恒流充电：0.2C；电压范围：5mV——1.5V，比较恒流放电部分的容量。
在扣电体系下，对电极为金属锂，放电工步对应的是嵌锂工步。图5为不同原料人造石墨的在大电流（2C）下的嵌锂曲线图。从曲线图上可以看出：A的嵌锂平台最高。由XRD数据可知A的各项同性性能较好。
材料的各项同性性能好，则在快速充电时锂离子可以从各个方面嵌入到石墨层间，有利于锂离子的快速充电。
全电池倍率循环性能
测试条件：恒流恒压充电，充电电流：6C，截止电压：4.35V，截止电流：0.05C；恒流放电，放电电流;1C，截止电压：3.0V。
图6为不同原料人造石墨倍率循环曲线图。在6C/1C测试条件下，A材料的300周容量保持率为86.45%，倍率循环性能表现最好。
锂离子电池在循环的过程中伴随有SEI膜的破损/修复以及电解液的消耗，因此随着循环的进行锂离子电池嵌锂的极化会有所增加。
在大电流充电时，A材料由于嵌锂速度会较快，大电流充电时的极化相对较小，在电池循环过程中大倍率充电时能够更好的避免由于极化而产生的析锂风险。
结束语
本文分析了石墨负极材料对锂离子电池快充性能的影响机理，制作了不同焦类原料的一系列石墨类负极材料，对其进行了粒度、偏光以及XRD等测试，并制成锂离子电池进行倍率充电以及倍率循环测试。结果表明：
（1）不同焦类原料制备的石墨材料取向性有差异，相同的制备工艺，取向性较好的焦类原料制备的石墨材料的取向性也较好；
（2）对石墨材料的XRD结构测试表明：材料本身的结构影响了材料的快充性能，在粒度相同的情况下，取向性较好的石墨材料快充性能相对更好一些。
