在全球石墨产业格局中,石墨资源的战略地位日益凸显,美国将其列为关键矿物。当前,全球石墨市场天然石墨与合成石墨占比约为1:2,而中国在石墨生产领域占据重要地位。
2019年全球超三分之二的天然石墨
以及一半以上的合成石墨都产自中国
20世纪90年代起
美国停止天然石墨开采
合成石墨产量却呈现逐年增长态势
在此背景下,美国国家能源技术实验室(NETL)成功研发出一项具有突破性的低温合成工艺。该工艺能够将煤炭废料转化为高品质石墨,为美国石墨产业发展带来新契机。
工艺展示
变废为宝 绿色铸造
在工艺研发过程中,研究人员选用地球上储量丰富的铁等材料作为催化剂,有效促进高结晶石墨的生成。其原料来源广泛,涵盖不同等级煤炭、煤废料、煤焦、生物炭及塑料废料等,极大拓展了原料获取途径。
相较于传统工艺,新型催化剂的制造优势显著。不仅生产速度大幅提升,能耗显著降低,操作成本也得以有效控制。工艺温度由3000℃大幅降至1500℃以下,生产周期从数周缩短至数小时,同时催化剂可实现无限循环回收利用,有力增强了石墨生产的经济效益。
写在最后
经测试,采用新工艺生产的石墨电池阳极性能与商用石墨阳极相当,在电池等应用领域展现出良好的应用潜力。这一工艺的出现,有望减少美国对国外石墨供应链的依赖,推动其本土工业制造发展,并为全球石墨生产技术创新提供新思路,对未来石墨产业发展产生深远影响。
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