NCM綜述|吳小文/劉洪波/康飛宇：用于熱管理、電池電極和核工業的天然石墨研發新進展

天然石墨是富碳有機物在高溫高壓地質環境長期作用下轉變形成的一種非金屬礦物。天然石墨具有導熱、導電、耐高溫、耐腐蝕和防輻射等諸多優點，已廣泛應用于熱管理、電池制造和核能等眾多領域。除結晶形態外，礦物純度即固定碳含量是影響天然石墨應用的一個重要因素，而從高品質天然石墨礦物中分離出雜質難度較大。如何高效地提純天然石墨礦物，以及提純后的天然石墨有哪些材料化利用途徑及先進應用，均為研究人員所關心的問題。

近日，中國地質大學（北京）吳小文教授課題組聯合湖南大學劉洪波教授課題組和清華大學康飛宇教授課題組在《新型炭材料（中英文）》(New Carbon Materials)上發表了題為，“Recent progress in the research and development of natural graphite for use in thermal management, battery electrodes and the nuclear industry”的綜述文章。文章從天然石墨的類型和礦物資源儲量出發，介紹了一些傳統的提純工藝和獲得高純度石墨的新方法（圖1）。文中指出，在天然石墨提純過程中，少量存在石墨層間的雜質（尤其是B元素）難以被去除，這將嚴重影響石墨制品的性能。針對這類問題，團隊研究發現，在各溫區通入適當的反應氣體可以有效去除這些雜質。例如，為抑制高溫下B₄C的生成，可以在該溫區加入低沸點的氟化物。此外，文章還重點綜述了天然石墨特別是微晶石墨在熱管理、電池制造和核能等能源利用領域的最新研究進展。并預測，實現高純石墨的高效生產以及開發微晶石墨的高端應用將是未來研究和生產活動的重要組成部分。

圖1?圖片摘要

文章信息

DUAN Sheng-zhi, WU Xiao-wen, WANG Yi-fan, FENG Jian, HOU Shi-yu, HUANG Zheng-hong, SHEN Ke, CHEN Yu-xi, LIU Hong-bo, KANG Fei-yu. Recent progress in the research and development of natural graphite for use in thermal management, battery electrodes and the nuclear industry. New Carbon Mater, 2023, 38(1): 73-95.

原文鏈接：http://xxtcl.sxicc.ac.cn/cn/article/doi/10.1016/S1872-5805(23)60717-6

通訊作者簡介

?吳小文，中國地質大學（北京）教授，博士生導師，英國倫敦大學學院訪問學者。主要從事新型炭材料、陶瓷基復合材料、非金屬礦物與工業固廢材料化利用相關科研及教學工作。主持國家重點研發計劃項目子課題、國家自然科學基金面上項目、地質調查項目專題、北京高校“青年英才”計劃項目、中央高校基本科研業務費項目和企業橫向項目20余項。發表論文200余篇。獲授權國家發明專利10余項。編制行業標準10余部。參編教材1部。獲“科創江蘇”創新創業大賽二等獎（2021）。現為中國非金屬礦工業協會石墨及石墨材料專業委員會委員，擔任CARBON等20多個學術期刊審稿人。

劉洪波，湖南大學教授，博士生導師。兼任中國電工技術學會炭石墨材料專業委員會主任委員、中國金屬學會炭素材料分會副主任委員、中國儀器儀表學會儀表功能材料學會理事、中國非金屬礦工業協會石墨及石墨材料專業委員會常務理事、中國硅酸鹽學會礦物材料分會理事、湖南省石墨標準化委員會主任委員。《功能材料》、《新型炭材料（中英文）》、《炭素》和《炭素技術》雜志編委。在國內外雜志上發表論文280余篇，獲得中國發明專利10余項。

康飛宇，清華大學教授，主要從事碳材料及其在能源與環境中應用的研究。是國家納米研究重大計劃（973）首席科學家、炭功能材料國家地方聯合工程實驗室主任、廣東省首批能源與環境材料創新科研團隊帶頭人；入選享受國務院特殊津貼、“廣東特支計劃”杰出人才及深圳市杰出人才、中國微納米學會會士；獲國家技術發明二等獎（排名1）、國家技術發明三等獎（排名3）、省部級自然科學一等獎2項（排名第1）、省部級發明一等獎（排名1）及深圳市市長獎、第16屆廣東省何穎科技獎等。發表SCI論文500余篇，2018-2022年連續被選為科睿唯安高被引科學家；與他人合作編撰“碳材料科學與工程—從基礎到應用”等中英文著作8部；獲國家發明專利150件，美國、日本、韓國專利12件，已有32件專利技術實現了技術轉移和應用，是碳-石墨材料和電池領域的知名專家。

期刊信息

《新型炭材料（中英文）》??????

SCI-E、EI收錄期刊與中文核心期刊

影響因子：3.7（2021年度）

國內官網：http://xxtcl.sxicc.ac.cn/

國際版主頁：https://www.sciencedirect.com/journal/new-carbon-materials

聯系電話：?0351-2025254

郵????箱：?xxtcl@sxicc.ac.cn?????????tcl@sxicc.ac.cn??

?????????????????????????????

《新型炭材料（中英文）》公眾號??????????????