專利名稱：：一種評價石墨和/或石墨化碳材料電化學性能的方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種評價石墨和/或石墨化碳材料電化學性能的方法，尤其是關(guān)于一種評價用作手機用二次鋰離子電池負極材料的石墨和/或石墨化碳材料電化學性能的方法。
背景技術(shù)：
：石墨和/或石墨化碳材料具有典型的層狀結(jié)構(gòu)特征，在石墨層面內(nèi)，碳原子呈六角形排列并向二維方向延伸，層面間每個碳原子與其相鄰的三個碳原子以spZ雜化的強(5鍵結(jié)構(gòu)形式存在，結(jié)構(gòu)相當穩(wěn)定；在石墨層與層之間，碳一碳之間僅以弱的范得華力(VanderWaals)結(jié)合，層面間距大約為0.34納米，由于石墨層面之間的結(jié)合力薄弱，且空間較大，容易插入其他金屬或非金屬分子、原子、離子或離子團，形成石墨層間化合物(graphiteintercalationcompounds簡稱GIC)。因此，石墨和/或石墨化碳材料常用作二次鋰離子電池的負極活性物質(zhì)。研究表明，作為手機用二次鋰離子電池負極活性物質(zhì)的石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能的好壞，對電池的容量、壽命、充放電特性等電化學性能的影響很大。對手機用二次鋰離子電池生產(chǎn)廠家來說，準確了解和正確評價用作電池負極材料的石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能，對電池設計、生產(chǎn)和質(zhì)量控制都是相當重要的。而全面評價石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能，通常的辦法是按照常規(guī)的生產(chǎn)工藝將石墨和/或石墨化碳材料作為負極活性物質(zhì)做成鋰離子樣品電池，然后以二次電池循環(huán)壽命測試標準測量電池的循環(huán)壽命，然后根據(jù)電池的循環(huán)壽命判斷石墨和/或石墨化碳材料的循環(huán)壽命是否滿足電池需要;并以被測試的石墨和/或石墨化碳材料樣品作正極活性物質(zhì)、以金屬鋰作負極活性物質(zhì)做成紐扣電池作為模擬電池，測試模擬電池的電化學容量，然后據(jù)此判斷石墨和/或石墨化碳材料的電化學比容量是否滿足電池需要。根據(jù)上述循環(huán)壽命和電化學比容量來綜合判斷負極材料石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能是否滿足電池需要。這種辦法雖然得到的數(shù)據(jù)是可靠的，但存在實驗周期長、成本高的缺點。例如，對于循環(huán)壽命性能測試，正常情況下，需要半個月至l個月的時間，這樣長的實驗周期，很難滿足電池生產(chǎn)廠家的來料檢驗需求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有石墨和/或石墨化碳材料電化學性能評價方法周期長的缺點，提供一種能夠快速有效地評價石墨和/或石墨化碳材料電化學性能的方法。本發(fā)明提供的評價石墨和/或石墨化碳材料電化學性能的方法包括(A)獲取石墨和/或石墨化碳材料晶體參數(shù)值；(B)設定石墨和/或石墨化碳材料的晶體參數(shù)值范圍；及(C)判斷石墨和/或石墨化碳材料晶體參數(shù)值是否在設定的晶體參數(shù)值范圍內(nèi)；當上述晶體參數(shù)值在相應的設定的晶體參數(shù)值范圍內(nèi)時，判定該石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能滿足電池需要，所述石墨和/或石墨化碳材料晶體參數(shù)值包括晶面間距值和衍射峰寬度值或者包括石墨化程度值和晶體層面堆積厚度值和晶體大小尺寸值，所述電化學性能包括石墨和/或石墨化碳材料的電化學比容量和循環(huán)壽命。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，只需從石墨和/或石墨化碳材料的晶體結(jié)構(gòu)入手，判斷石墨和/或石墨化碳材料的晶體參數(shù)值是否在上述參數(shù)值范圍內(nèi)即可有效判斷該石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能，從而能夠大大縮短石墨和/或石墨化碳材料電化學性能是否滿足電池需要的判斷時間，這對手機用二次鋰離子電池生產(chǎn)廠家正確選用原材料、縮短來料測試檢驗周期、降低測試檢驗成本都具有重要的意義。而且上述方法只需使用常用的XRD衍射方法一次即可測出該方法所需的石墨和/或石墨化碳材料晶體參數(shù)值(完成一個樣品的測試，大約只需要20分鐘的時間)，因而大大簡化了操作步驟，節(jié)約了大量人力和物力，從而使生產(chǎn)成本大大降低。本發(fā)明提供的評價石墨和/或石墨化碳材料電化學特性的方法非常適合于手機用二次鋰離子電池生產(chǎn)廠家對石墨和/或石墨化碳材料進行快速評審、檢驗和品質(zhì)控制，也非常適合用作石墨和/或石墨化碳材料原材料生產(chǎn)廠家進行產(chǎn)品改進的依據(jù)。圖1為本發(fā)明實施例1-6中測得的石墨化碳樣品的XRD圖。具體實施方式根據(jù)本發(fā)明，所述石墨和/或石墨化碳材料的晶體參數(shù)值為晶面間距值和衍射峰寬度值。其中，所述晶面間距值表示具有層狀結(jié)構(gòu)的石墨和/或石墨化碳材料層面之間的距離。晶面間距值是聯(lián)系石墨和/或石墨化碳材料衍射角度與晶胞點陣結(jié)構(gòu)的橋梁，它不受單色X-射線波長的影響，即不管XRD儀器采用Cu靶的Ka線還是用Co靶的Kp線進行測定，對石墨和/或石墨化碳材料的同一晶面的晶面間距值都是一樣的，但對于不同種類的石墨和/或石墨化碳材料，其晶體結(jié)構(gòu)(單胞尺寸和形狀)千差萬別，在衍射圖上表現(xiàn)出的特征晶面間距值也千差萬別，由此可以客觀判斷石墨和/或石墨化碳材料的類型。所述晶面間距值可以是各個晶面層的晶面之間的間距值，本發(fā)明優(yōu)選為圖1所示的002晶面層(倒易點陣)的晶面間距值，即002晶面間距值，用doo2表示。d(K)2可以通過布拉格方程2d()()2Sine-nX(e為XRD測定石墨和/或石墨化碳材料樣品衍射花樣的衍射角度的一半，入是儀器所用單色x-射線源的波長，n為正整數(shù)，在儀器測量條件一定的情況下，nt為固定值，單位為埃)計算得到，上述計算可以通過XRD衍射儀完成。本發(fā)明人優(yōu)選所述設定的002晶面間距值的范圍為3.35-3.40埃，更優(yōu)選為3.354-3.370埃。根據(jù)本發(fā)明，所述衍射峰寬度值可以是石墨和/或石墨化碳材料晶體各個晶面的衍射峰寬度值，例如可以是圖1所示的002晶面和/或100晶面的衍射峰寬度值。所述衍射峰寬度值可以是衍射峰的積分寬值，也可以是衍射峰的半峰寬值。本發(fā)明優(yōu)選所述衍射峰寬度值為100晶面衍射峰半峰寬值(以下稱FWHM,。())和002晶面衍射峰半峰寬值(以下稱FWHM。。2)。所述設定的100晶面衍射峰的半峰寬值的范圍優(yōu)選為不超過0.520°，所述設定的002晶面衍射峰的半峰寬值的范圍優(yōu)選不超過0.380°。晶面衍射峰的半峰寬值越小且越接近于O，石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能越好，但由于儀器的緣故，目前石墨和/或石墨化碳材料的100晶面衍射峰半峰寬值最小只能達到0.200°，002晶面衍射峰的半峰寬值最小只能達到0.100°，因此本發(fā)明更優(yōu)選100晶面衍射峰的半峰寬值為0.200°-0.520°，002晶面衍射峰的半峰寬值更優(yōu)選為0.100°-0.380°。根據(jù)本發(fā)明，所述石墨和/或石墨化碳材料的晶體參數(shù)值還可以是石墨和/或石墨化碳材料的石墨化程度值、晶體層面堆積厚度值和/或晶體大小尺寸值，其中所述石墨化程度值(G%)在0-100%范圍內(nèi)，表示碳材料石墨化的程度，石墨化程度越高，該碳材料越適合用作手機用二次鋰離子電池負極材料；石墨化程度越低，該碳材料越不適合用作手機用二次鋰離子電池負極材料。根據(jù)本發(fā)明，所述設定的石墨化程度的范圍為80-100%。其中石墨化程度低于80%的碳材料包括乙炔黑、碳黑，它們均不適合用作手機用二次鋰離子電池負極材料。GX可通過d。02計算得到G%=[(3.44-doo2)/(3.44-3.354)]X100%(式中d,的單位為埃)。當doo2=3.354埃時，石墨化程度G。/。為100%;當doo2=3.44埃時，石墨化程度G。/。為OX。所述晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)包括晶體層面堆積厚度(用Lc表示)和晶體大小尺寸(用La表示)。晶體層面堆積厚度(Lc)表示石墨和/或石墨化碳材料002晶面在c軸方向的堆疊厚度。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，晶體層面堆積厚度Lc越大，石墨和/或石墨化碳材料的放電容量越大。這是因為當石墨和/或石墨化碳材料晶體在c軸方向堆疊厚度越大(即Lc越大)時，可儲鋰的碳層層數(shù)就越多，相應地增加了可儲鋰離子的總量；另外，Lc越大，鋰離子進出碳層的"通道"增加，有利于提高石墨和/或石墨化碳材料的快速充放電能力。對于手機電池用負極材料，優(yōu)選石墨和/或石墨化碳材料的晶體層面堆積厚度Lc不小于240埃，更優(yōu)選為240-1000埃。Lc可通過002晶面衍射峰半峰寬值計算得到，其中Lc(埃)=1.54056/(FWHMoo2XCose)(式中FWHMoo2的單位為弧度)或者Lc(埃)=(1.54056X180)/(FWHMoo2X3.14156XCose)(式中FWHM0()2的單位為度)。晶體大小尺寸La表示石墨和/或石墨化碳材料100晶面在a軸方向的延展尺寸大小。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，晶體大小尺寸La越大，石墨和/或石墨化碳材料的小電流放電電位平臺的平穩(wěn)性越高，但快速充放電能力越低。當石墨和/或石墨化碳材料晶體在a軸方向延展尺寸大小越大(即La越大)時，石墨和/或石墨化碳材料的層面越發(fā)達，所儲存Li離子的有序性就越強，其它條件相同的情況下儲存Li離子的量就增加，可逆容量就越大；另外，所儲存Li離子的有序性就越強，越有利于保持平穩(wěn)的放電電位平臺。對于手機電池用負極材料，優(yōu)選石墨和/或石墨化碳材料的晶體大小尺寸不小于180埃，更優(yōu)選為180-500埃。La可通過100晶面衍射峰半峰寬值計算得到，其中La(埃)=1.54056/(FWHM1()()XCose)(式中FWHM100的單位為弧度)或者La(埃)二(1.54056X180)/(FWHMKM)X3.14156XCose)(式中FWHM10o的單位為度)。本發(fā)明所述石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能包括石墨和/或石墨化碳材料的電化學比容量和循環(huán)壽命。所述電化學比容量、循環(huán)壽命均沿用本領域的常規(guī)定義，例如，所述電化學比容量指單位質(zhì)量材料其電化學容量的大小，是評價電池材料電化學活性的度量指標，對于二次電池來說，一般是指可逆電化學比容量，單位為毫安時/克；所述循環(huán)壽命是指電池在正常的使用條件下，電池容量衰減到初始容量80%時的充放電循環(huán)次數(shù)，單位為次。這是二次鋰離子電池生產(chǎn)廠家設計各種不同用途電池如手機電池(需要在小電流放電條件下，具有穩(wěn)定的放電電壓平臺和長的放電時間)的前提和基礎。當石墨和/或石墨化碳材料的上述晶體參數(shù)值均在相應的設定范圍內(nèi)時，該石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能滿足電池的需要。本發(fā)明所述石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能滿足電池的需要是指將上述石墨和/或石墨化碳材料作為電池正極材料制成紐扣電池時，所得電池的電化學比容量不低于330毫安時/克；將上述石墨和/或石墨化碳材料作為電池負極材料制成常規(guī)鋰離子電池時，循環(huán)壽命不低于400次循環(huán)。本發(fā)明中，所述石墨和/或石墨化碳材料可以是天然石墨和/或人造石墨，所述人造石墨可以是軟碳和/或中間相碳微球。本發(fā)明中，所述石墨和/或石墨化碳材料晶體參數(shù)值可以使用XRD衍射法獲得。所述XRD衍射法為常規(guī)的多晶(粉末)XRD衍射法即可，例如可以包括將石墨和/或石墨化碳材料晶體樣品放入多晶(粉末)XRD衍射儀中進行掃描測試，X-射線衍射儀自動對所得原始數(shù)據(jù)按照下列順序進行處理9點平滑；扣背底；尋峰得到doo2值；對d。Q2值進行校正計算；測量002、100晶面的FWHM(K)2、FWHM咖。上述步驟的具體操作已為本領域技術(shù)人員所公知。測得d。。2值、FWHMQ()2、FWHM!。。后，根據(jù)上述公式即可分別計算得到GX、Lc、La。由于一般的x-射線粉末衍射儀器通常為聚焦性的光路系統(tǒng)，按照衍射幾何的要求，所測試樣品應該為具有一定曲率半徑(由儀器的測角儀的旋轉(zhuǎn)半徑?jīng)Q定，即試樣表面應彎曲成與測角儀聚焦園的曲率相一致)，這樣才不會存在樣品的位置誤差。實際上，由于操作方面的原因，通常情況下，樣品一般為平板樣品，被測試面為一個平面，這樣在低角度就不可避免的存在樣品的位置誤差，該誤差為系統(tǒng)誤差，通常向低角度方向偏移。石墨和/或石墨化碳材料的(002)衍射峰位于低衍射角度，同樣存在向低角度偏移的系統(tǒng)誤差。因此，雖然未經(jīng)校正的do02值也是可用的，但是，為了進一步提高準確度，優(yōu)選使用校正后的d,值。校正石墨和/或石墨化碳材料d,值的方法可以是內(nèi)標法，即在石墨和/或石墨化碳材料粉末中加入內(nèi)標物質(zhì)(如加入4重量％的硅粉)，在測試結(jié)果中，利用硅粉的衍射峰的位置來對石墨和/或石墨化碳材料的002衍射峰進行校正。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用精密指標化方法對doo2進行校正可以更加有效地提高d。02值的準確度。采用精密指標化方法對石墨和/或石墨化碳材料的do()2進行校正的一般步驟為首先利用測定的衍射圖求解石墨和/或石墨化碳材料晶體結(jié)構(gòu)的周期性和對稱性(即衍射峰的衍射指數(shù)標定)，求出晶體的晶胞參數(shù)，按系統(tǒng)消光規(guī)律進一步推斷其可能的點群和空間群。然后對衍射峰標定結(jié)果進行精密化修正(即精密指標化)，它是利用非線性最小二乘方調(diào)整晶胞參數(shù)和峰形參數(shù)，使計算譜最佳擬合實測譜，根據(jù)計算譜與實測譜的對比，不斷調(diào)整修正過的結(jié)構(gòu)模型和峰形參數(shù)，進行多輪計算，直到計算譜與實測譜的相符合程度使R值指標足夠小時，精密指標化程序完成。因此，本發(fā)明優(yōu)選對d,值進行校正計算的方法為精密指標化方法。精密指標化程序通常為一種x-射線衍射儀自身攜帶的公知的數(shù)據(jù)處理程序提供，例如，日本理學公司生產(chǎn)的D/MAX2200PC型X-射線粉末衍射儀攜帶的數(shù)據(jù)處理程序MDI-JADE(5.0)中就包括精密指標化程序，可自動對d。。2值進行校正。除非特別說明，本發(fā)明中所述doo2值是指通過上述精密指標化方法修正后所得。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，引起衍射峰形寬化的因素主要有兩類，一是儀器因素引起的寬化，二是樣品因素引起的寬化。所以，本發(fā)明優(yōu)選在用XRD進行測試時首先對儀器的寬化進行校正，包括消除儀器機械致寬因素(簡稱儀器校正)和消除X-射線源Ka2線的致寬因素(或稱Ka線分離，Ka2線扣除)。消除儀器機械因素可以采用如下方法進行釆用粒度為25-44微米的石英粉(a-Si02)作標準試樣，用衍射儀步進掃描測a-Si02的衍射峰，該峰的寬度即為儀器本身寬化引起；在通常情況下，儀器的寬化函數(shù)接近于高斯型，所以常用樣品寬度=(測試寬度2-儀器寬化2)1/2進行校正計算。除了對儀器寬化進行校正外，優(yōu)選還采用加權(quán)計算的方法(Rachinger分峰法)對Kot雙線進行分離，求得Kal所產(chǎn)生的真實寬度，消除Ka2線的影響。除非特別說明，本發(fā)明中所述晶體參數(shù)值是指通過上述儀器修正和參數(shù)修正后所得。上述儀器修正和參數(shù)修正可以由X-射線衍射儀自身攜帶的公知的程序如日本理學公司生產(chǎn)的D/MAX2200PC型X-射線粉末衍射儀攜帶的數(shù)據(jù)處理程序MDI-JADE(5.0)自動完成。所述XRD衍射儀的測量條件優(yōu)選為銅X-射線源，波長^=1.54056埃，Cu/Kotl，Cu靶的使用功率為40千伏、20毫安；使用石墨單色器；測角儀的掃描速率為6度/分，掃描范圍2e=io°-8o°，掃描方式為e/2e聯(lián)動掃描；掃描步徑o.o2度/步；光路發(fā)散狹縫為r、防散射狹縫為io毫米、可變狹縫為儀器自動調(diào)整、接收狹縫為0.3毫米。所述XRD衍射儀可以是各種類型的多晶(粉末)XRD衍射儀，優(yōu)選為綜合穩(wěn)定性優(yōu)于P/。的X-射線粉末衍射儀。所述綜合穩(wěn)定性可通過在儀器最佳測量條件下重復測量Si標準樣品多次，例如10次，并計算Si的最強衍射峰(lll衍射峰)的積分強度的相對標準偏差(a/I)小于1%為合格而判斷。下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的描述。實施例1本實施例用來說明本發(fā)明提供的評價石墨和/或石墨化碳材料電化學性能的方法。儀器日本理學公司生產(chǎn)的D/MAX22O0PC型X-射線粉末衍射儀；儀器配置及測試條件銅X-射線源，波長X=1.54056埃，Cu/Kal,Cu靶的使用功率為40千伏、20毫安；使用石墨單色器；測角儀的掃描速率為6度/分、掃描范圍為2e=io°-80°，掃描方式為e/2e聯(lián)動掃描；掃描步徑為0.02度/步；光路發(fā)散狹縫為r、防散射狹縫為io毫米、可變狹縫為儀器自動調(diào)整、接收狹縫為0.3毫米；儀器數(shù)據(jù)處理軟件為MDI-JADE(5.0);石墨和/或石墨化碳材料樣品國產(chǎn)天然石墨樣品，編號為I;具體操作步驟1、準備待測樣品取0.5克石墨樣品I與0.3毫升(即用常規(guī)滴定管移取l滴)硅油粘結(jié)劑攪拌均勻；取標準鋁質(zhì)樣品框架平放于玻璃平面上，測試面向下，在樣品框架的凹槽(凹槽尺寸20毫米X18毫米X2毫米)中填滿已經(jīng)攪拌均勻的樣品I,并壓實，去掉多余的料，小心拿起鋁質(zhì)樣品框架，得到平行于樣品框架表面的平整的測試面；2、準備儀器運行D/MAX2200PC型X-射線粉末衍射儀自帶光路校準程序，把儀器的光路系統(tǒng)調(diào)整到最佳狀態(tài)；重復測量Si標準樣品IO次，計算lll衍射峰積分強度的相對標準偏差(cj/I)小于1%為合格；3、獲取晶體參數(shù)值用X-射線粉末衍射儀(XRD)在設定的條件下對石墨和/或石墨化碳材料粉末樣品I進行掃描，得到石墨粉末樣品I的原始衍射圖；X-射線粉末衍射儀自動對所得到原始衍射圖數(shù)據(jù)進行以下順序的處理9點平滑；Kal與Ka2分離并修正以消除Ka2的影響；儀器變寬校正、扣背底；尋峰；衍射峰的精密指標化；得到樣品I的衍射圖如圖1中的A所示；準確測量002晶面間距值doG2、002及100晶面的半峰寬值FWHMoo2和FWHM,(x);結(jié)果如表l所示；4、評價石墨樣品的電化學性能將上述獲得的do()2、FWHMoo2和FWHMh)。與本發(fā)明提供的相應的設定的參數(shù)值范圍進行比較，發(fā)現(xiàn)樣品的d證、FWHMoo2和FWHMux)均在相應的參數(shù)值范圍內(nèi)，或者根據(jù)上述dco2、FWHM。。2和FWHM,。。計算石墨化程度G。/。值、晶體層面堆積厚度Lc值、晶體大小尺寸La值，結(jié)果如表1所示，然后將所得的石墨化程度GM值、晶體層面堆積厚度Lc值和晶體大小尺寸La值與相應的設定的參數(shù)值范圍進行比較，發(fā)現(xiàn)0%、Lc和La值均在相應的設定的參數(shù)值范圍內(nèi)，由此判定該石墨的電化學性能滿足電池需要，為合格樣品。實施例2-6本實施例2-6用來說明本發(fā)明提供的評價石墨和/或石墨化碳材料電化學性能的判定方法。按照實施例1所述的測試方法分別對表1所示的石墨和/或石墨化碳材料樣品II、III、IV、V和VI進行XRD衍射測試，并按照實施例1所述的方法對石墨和/或石墨化碳材料樣品的電化學性能進行評價，不同的是樣品I分別采用國產(chǎn)系列石墨和/或石墨化碳材料樣品n、III、IV、V和VI代替，得到樣品的衍射圖如圖1中B、C、D、E、F所示，樣品的002晶面間距值doo2、002及100晶面的半峰寬值FWHMqo2和FWHM100、石墨化程度G。/。值、晶體層面堆積厚度Lc值、晶體大小尺寸La值的結(jié)果如表1所示。表l實施例編號實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6樣品編號1IIIIIIVVVI樣品種類天然石墨天然石墨天然石墨天然石墨軟碳中間相碳微球d002(埃)3.36993.37463.36423.36363.37063.3708石墨化程度76.04%88.14%93.49%肌70%80.47%Fw觀啦r)0.3110.3240.3350.2190.4740.387FW薩,oo(。)0.4010.3060.3290.1790.4960.493Lc(埃)291.59279.86270.67414.08191,28234.30La(埃)236.00309.29287.68528.781卯.81191.99從上表1的結(jié)果可以看出，樣品II的002晶面衍射峰層面間距(do。2)值不在3.354-3.370埃的設定參數(shù)值范圍內(nèi)，V和VI兩個樣品的FWHMo。2值均不小于0.380°即不在設定的參數(shù)值范圍內(nèi)；或者樣品II的石墨化程度G%不在80-100%的設定的參數(shù)值范圍內(nèi)，V和VI兩個樣品的晶體層面堆積厚度(Lc)值不大于240埃即不在設定的參數(shù)值范圍內(nèi)，因此可以判定上述三個樣品的電化學性能不能滿足電池的需要，也即使用上述樣品分別作為電池負極材料制得的鋰離子電池不能同時達到下述要求電化學比容量至少為330毫安時/克、循環(huán)壽命至少為400次循環(huán)；I、III、IV三個樣品的002晶面衍射峰層面間距(d。。2)值在3.354-3.370埃的設定參數(shù)值范圍內(nèi)、FWHM002值在小于0.380°的設定的參數(shù)值范圍、FWHMuM)值在小于0.520°的設定的參數(shù)值范圍或者石墨化程度(G)值在80-100%的設定的參數(shù)值范圍內(nèi)、晶體層面堆積厚度(Lc)值在大于240埃的設定的參數(shù)值范圍，且晶體大小尺寸(La)值在大于180埃的設定的參數(shù)值范圍，因此判定使用上述樣品作為負極活性物質(zhì)制得的鋰離子電池同時達到下述要求電化學比容量至少為330毫安時/克、循環(huán)壽命至少為400次循環(huán)。實施例7-12以下實施例用來驗證本發(fā)明方法的有效性。1、石墨和/或石墨化碳材料的電化學比容量。分別按照下述步驟測試石墨和/或石墨化碳材料的電化學比容量以厚度為0.06毫米、直徑為16毫米、重量為0.0064克的金屬鋰片為負極活性物質(zhì)，以改性聚丙烯隔膜為隔膜，以1摩爾/升的LiPF6溶液為電解液，分別以0.05克與上述樣品I、II、III、IV、V和VI相同的石墨或石墨化碳材料為正極活性物質(zhì)，制成2016型紐扣電池Sl-S6。分別按照下述步驟測定電化學比容量:將電池擱置60分鐘后以0.2毫安電流化成至0.2伏電壓，然后分別以l毫安、0.8毫安、0.7毫安、0.6毫安恒電流放電至0.005伏，擱置30分鐘后，再以0.5毫安、0.3毫安、0.1毫安、0.06毫安、0.03毫安恒電流放電至0.005伏，擱置30分鐘后以0.3毫安電流恒電流充電，記錄充電至電池電壓達2.5伏的時間，根據(jù)紐扣電池的標準容量(毫安時)=充電電流(毫安)X充電時間(小時)計算紐扣電池的標準容量，標準容量除以紐扣電池的正極活性物質(zhì)(石墨和/或石墨化碳材料)的重量即得紐扣電池正極活性物質(zhì)(石墨和/或石墨化碳材料)的電化學比容量，結(jié)果如表2所示。2、石墨及石墨化碳材料的循環(huán)壽命。分別按照下述步驟測試石墨和/或石墨化碳材料的循環(huán)壽命以6.39克LiCo02為正極活性物質(zhì)，以改性聚丙烯隔膜為隔膜，以l摩爾/升的LiPF6溶液為電解液，以2.84克與上述樣品I、II、III、IV、V和VI相同的石墨和/或石墨化碳材料為負極活性物質(zhì)，制成043450A型(設計電池容量為800毫安時)二次鋰離子電池S1^S6"。分別按照下述步驟測定石墨和/或石墨化碳材料的循環(huán)壽命用80毫安(0.1C)恒流充電960分鐘，限制電壓為4.2伏，充電后擱置15分鐘，以160毫安(0.2C)恒電流放電至3.0伏，重復上述步驟，直至容量衰減到初始容量的80%，記錄充放電循環(huán)的次數(shù)，該次數(shù)即為二次電池的循環(huán)壽命，結(jié)果如表3所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>從表2和表3的結(jié)果可以看出，分別采用與樣品II、V和VI相同的石墨制成的2016型紐扣電池的電化學比容量低于330毫安時/克和/或043450A型二次鋰離子電池的循環(huán)壽命低于400次；分別采用與I、III和IV相同的石墨或石墨化碳材料制成的2016型紐扣電池的電化學比容量均高于330毫安時/克且043450A型二次鋰離子電池的循環(huán)壽命均高于400次，實驗結(jié)果與實施例1-6的判斷結(jié)果相吻合，因此，釆用本發(fā)明所提供的判斷方法來判斷石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能是準確可靠的。權(quán)利要求1、一種評價石墨和/或石墨化碳材料電化學性能的方法，其特征在于，該方法包括(A)獲取石墨和/或石墨化碳材料晶體參數(shù)值；(B)設定石墨和/或石墨化碳材料的晶體參數(shù)值范圍；及(C)判斷石墨和/或石墨化碳材料晶體參數(shù)值是否在設定的晶體參數(shù)值范圍內(nèi)；當上述晶體參數(shù)值在相應的設定的晶體參數(shù)值范圍內(nèi)時，判定該石墨和/或石墨化碳材料的電化學性能滿足電池需要，所述石墨和/或石墨化碳材料晶體參數(shù)值為晶面間距值和衍射峰寬度值或者為石墨化程度值、晶體層面堆積厚度值和/或晶體大小尺寸值，所述電化學性能為石墨和/或石墨化碳材料的電化學比容量和循環(huán)壽命。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述晶面間距值為002晶面的晶面間距值，所述設定的002晶面的晶面間距值范圍為3.354-3.370埃；所述衍射峰寬度值包括100晶面的衍射峰半峰寬值和002晶面的衍射峰半峰寬值，所述設定的100晶面的衍射峰半峰寬值范圍為0.200°-0.520°，設定的002晶面的衍射峰半峰寬值范圍為0.100°-0.380°。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述設定的石墨化程度值的范圍為80-100。％，所述設定的晶體層面堆積厚度值的范圍為240-1000埃，所述設定的晶體大小值范圍為180-500埃。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述石墨化程度值、晶體層面堆積厚度值和晶體大小尺寸值根據(jù)晶面間距值、衍射峰寬度值計算得到。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述石墨和/或石墨化碳材料為天然石墨和/或人造石墨。全文摘要一種評價二次鋰離子電池負極材料石墨或石墨化碳材料電化學性能的方法，其中，該方法包括獲取石墨或石墨化碳材料晶體參數(shù)值、設定石墨或石墨化碳材料的晶體參數(shù)值范圍、將獲取的晶體參數(shù)值與預先設定的晶體參數(shù)值范圍比較，如果獲取的晶體參數(shù)值落入設定的晶體參數(shù)值范圍內(nèi)，則判定該石墨或石墨化碳材料的電化學性能滿足電池需要，所述石墨或石墨化碳材料晶體參數(shù)值為晶面間距值和衍射峰寬度值或者為石墨化程度值、晶體層面堆積厚度值和/或晶體大小尺寸值，所述電化學性能為石墨或石墨化碳材料的電化學比容量和循環(huán)壽命。本發(fā)明所提供的方法可以在極短的時間內(nèi)獲得對石墨或石墨化碳材料電化學性能好壞的判斷。文檔編號G01N27/26GK101126733SQ20061011217公開日2008年2月20日申請日期2006年8月15日優(yōu)先權(quán)日2006年8月15日發(fā)明者李永勝申請人:比亞迪股份有限公司