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江苏凤谷节能科技有限公司 2020-06-10 点击526次
氟化石墨是碳和氟直接反应而制得的一种石墨层间化合物。其化学结构式可用(CFx)n来表示。其中X为不定值,大小为0<X<1.25。氟化石墨的性质随分子式中碳和氟的比值不同而不同。CF(1-1.25)称为高氟化度石墨,CF(0.5-0.99)被称之为低氟化度石墨,石墨颜色随着氟含量的增加,由灰黑色变为雪白色,氟化程度越高氟化石墨的润滑性能就越好。
氟化度石墨具有高优良的热稳定性,是电和热的绝缘体,经过凤谷锂电粉体小型回转窑的烧结,不受强酸和强碱的腐蚀,润滑性能超过二硫化钼和鳞片石墨,试验证明,在任意温度下,其磨损寿命优于二硫化钼。高氟化度石墨作为润滑腊的添加剂,能显着提高部件的支承负荷和降低润滑部件的表面温度。
由于石墨呈层状结构,层面内碳原子间距1.4?,通过共价键牢固地连结在一起,而层面间碳原子间距为3.35?,其间仅有微弱的范德华力作用,因而石墨层间易插入异类物质而形成石墨层间化合物。当石墨层间插入物为氟时,可形成的石墨层间化合物即为氟化石墨。氟化石墨随其中氟碳比的差异而具有不同特性,但只有氟碳比不小于1的氟化石墨(CFx)n才具有良好的化学、热压稳定性。在这种氟化石墨中,氟与碳原子的2Pz电子形成共价键,层面内碳原子间距增至1.52?,并且层面发生弯曲,从而失去石墨的导电性,成为绝缘体;同时,由于氟原子的电负性,使层间碳原子间距由3.35?伸展至7.O8?,导致层间能大大降低,润滑性能显着提高。
由松下电池制成的(CFx)n-Li电池,广泛应用于计算机、手机、钟表、照相机、摄录象机和集成电路储存器上,该电池具有以下特点:(A)电压及电流密度高;该电池具有较高的电压及电流密度。(B)利用率高,电位平坦性优异:该电池生成导电性高的碳,故其利用率为100%,由于内电阻不增加,因此放电电位可以稳定在放电末期。(C)贮存性能好,持续时间长,氟化石墨不论在电化学和热力学上都是稳定的,自发电率也非常小,每年为0.5%,能在很宽的温度范围内使用,一般使用温度范围为-20~700℃。氟化石墨的型式大体上和碳素材料的结晶度和晶体取向有关,这预示着生产高能电池之前景,目前氟化石墨电池在国外已得到普遍应用,有纽扣型、投币式、圆柱型、针型几种。