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锂离子电池是目前比能量高的一种便携式化学电源，随着当今电子设备小型化和微型化的飞速发展，锂离子电池的研究与应用也越来越得到重视，开发锂离子电池的主要任务之一是寻找一种特殊的负极材料。

目前所使用的锂离子负极材料多为石墨类材料，然而传统方法制得的石墨材料虽然具有较高的充放电容量，但是倍率性能较差，且与电解液的兼容性不太好，长时间的充放电容量衰减严重，影响使用。这样制成的兰炭携带了部分废水里的成分，这就是“学院派”难以接受的“污染转移”。废水熄焦也对兰炭的民用推广造成障碍，应该停止，并对废水进行达标处理。根据神木天元化工的实验，现在通行的60万吨兰炭厂治污装置投资在1亿元以上，每吨废水处理成本达60元左右，这对于平均投资在1亿多元的兰炭厂来说，在目前的运营利润背景下，很难接受。因为规模太小，煤气进一步的综合利用、深度转化难以进行。如何解决这些问题？只有再上规模。在2008年左右完成“关小上大”、普及5万吨、7.5万吨炉型后，兰炭面临着又一次升级。在业内看来，只有再一次的规模化，才能催生兰炭产业的“3.0版”。炉型的扩大是兰炭产业升级的基础。目前，中科院与神木锦丰源煤化合作的10万吨流化床粉煤热解装置实验成功；

在兰炭生产过程中，其兰炭末（＜3mm）产量约占总产量的5%，由于目前对兰炭末未能合理有效地开发利用，致使兰炭末虽价廉但滞销。为了提升兰炭末的商业价值，柳永宁教授等提供了一种利用兰炭固体废弃物制备的锂离子电池负极材料及其制备方法。其具体制备方法是：

（1）利用兰炭固体废弃物制备锂离子电池负极材料的技术方案有两种：一是，以兰炭末为原材料，球磨造粒，将球磨后的兰炭粉末与NaOH按质量比1：1混合后在管式炉中、氩气保护下850℃焙烧1.5h，再用热的去离子水洗至中性，添加一定量的无定型硼粉（4%~10%）进行高温热处理；二是，以兰炭焦末为原材料，球磨造粒后，不经过碱焙烧除杂，直接添加一定量的硼（4%~10%）进行高温（2100~2700℃）热处理。以避免进一步燃烧。于是人们想了一个“两全其美”的办法：直接将兰炭泡在废水里，用废水给温度达五六百摄氏度的兰炭降温。当兰炭吸收了大部分废水并将部分废水汽化后，废水已经所剩无几，兰炭的温度也降了下来。这一工艺被称为“水泡熄焦”“水捞焦”。这一粗放工艺实现了废水的“零排放”。但是，兰炭吸附了废水里的污染物，被称为“污染转移”。这就是兰炭产业和兰炭产品受人诟病的地方。目前，发展成熟的焦炭产业有两大类熄焦方法：湿法熄焦。包括废水泡焦、喷淋熄焦、蒸汽熄焦；干法熄焦，主要是利用惰性气体为焦炭降温，不利用水分。干法熄焦由于污染少，成为国际先进企业的常用工艺，被发改委、环保部门所提倡。废水泡焦太过于落后，干法熄焦的废水处理又投资过大。

（2）将由以上方法所制得的材料在黏结剂聚偏氟乙烯的N-溶液中分散均匀，涂布在铜箔上70℃真空干燥21h后制得电极，在手套箱中组装成电池后测试。

（3）为防止在球磨过程中不引入其他杂质，球磨时所用的球磨罐及磨球一般为玛瑙质地。围绕兰炭将来的工艺、质量可靠性一致性、稳定性使这项产品更稳定、更可靠。第三，要建立兰炭的质量和标准体系。如果产品的质量参数不一样，将来和用户打交道，就没有一个统一的标准。所以，标准需要尽快地明确。国兰兰炭，绿色环保是近几年全社讨论的一个共同话题，现在即将进入冬季采暖期，雾霾的情况进一步加剧，燃煤会导致大气污染并危害公众健康，特别是进入冬季采暖期后，和城边村取暖时低空排放和无组织排放行为。同时中小企业的工业锅炉排放废气，对大气污染影响较大。国兰兰炭建议可将传统煤改烧为清洁能源—兰炭。兰炭具有固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低的特性，可广泛应用于冶炼、化工、型焦、吸附剂以及作为清洁燃料用在工业锅炉和居民取暖。

（4）所用黏结剂为聚偏氟乙烯（PVDF），黏结剂含量为6%~14%，优选为10%。

（5）热处理后的活性材料、导电炭黑与黏结剂溶液进行均匀混合，将混合液均匀地涂布在铜箔上，70℃真空干燥。这就是煤热解和兰炭产业优势和潜力。但是，优势也是劣势，兰炭生产过程中产生的废水，煤焦油不能充分提取利用后的剩余废水废渣，都很难处理。这就是兰炭产业成为水污染防治重点行业的原因。观察：兰炭产业须迈向“3.0版”虽然兰炭没有完全得到认可，但是这并不阻碍其产业的发展，并以兰炭产业为基础，产生了榆林版煤制油，被称为“2.0版”。据国兰兰炭了解，近年来当地、企业都在鼓励和进行投入研发新的炉型、工艺，兰炭产业能否再个台阶。走向“3.0版”，成为榆林煤炭加工顺势而为、做大做强的关键。据悉，制约兰炭产业的因素主要有：兰炭产品标准化程度低、质量稳定性不够，生产企业之间的产品差异较大；治理污水成本过大，使大多数企业依然不得不使用过去的废水熄焦办法。

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