作为锂离子电池四大主材之一的负极材料，其比容量以及工作电压直接决定着电池的能量密度和工作电压，乌兰察布石墨电极虽然硅材料开始逐步走向产业化，但目前的主流负极材料仍然是石墨类负极材料，其在反应过程中具有较低的嵌锂电位，同时生成的插锂层间化合物代替金属锂负极，从而避免了金属锂枝晶的沉积, 因此安全性得以显著提高。而作为锂电四大主材的一个主题，将通过对石墨类材料的基础知识、生产工艺、测试方法、失效模式分析等几个方面对其有一个系统的、直观的认识，对石墨类材料的基础知识做一个简单的介绍。

石墨类材料主要分为人造石墨和天然石墨，人造石墨又会根据加工工艺的不同分为MCMB（中间相碳微球）、软碳和硬碳等，理想的石墨具有层状结构，每个平面类似于苯环，层面之间通过大π键连接；具有2H型六方晶系以及3R型菱面体晶系。对于理想的石墨而言，其理论容量为372mAh/g，但在实际电池设计过程中，一般负极会过量百分之5-10，同时在首次充电过程中形成SEI膜对负极表面形成保护，阻止电解液和

负极的进一步反应，而这层膜的好坏将直接影响电池的各项性能。
随着石墨负极中锂离子嵌入越来越深入（Stage-4-Stage-1），负极的表面颜色也逐渐发生变化，从黑色到青黑色再到暗黄色最后到金黄，石墨负极也完成了C-----LiC12----LiC6的转变，从而完成了充电过程。
天然石墨大小颗粒不一，粒径分布广，未经处理的天然石墨是不能作为负极材料直接使用的，需要经过一系列的加工后才能使用，而人造石墨在形貌以及粒径分布上就一致多了；一般认为，天然石墨的容量高，压实密度高，价格也比较便宜，但是由于颗粒大小不一，表面缺陷较多，与电解液的相容性比较差，副反应比较多；而人造石墨则各项性能比较均衡，循环性能好，与电解液的相容性也比较好，价格也会贵一些。
对于负极材料，常常会听到一个取向度的概念，也就是所谓的OI值，它的大小将直接影响着负极的电解液浸润、表面的阻抗、大倍率充放电性能，也直接影响着负极在循环过程中的膨胀。取向度=I（004）/I（110），通过XRD数据可以计算出来。

随着取向度的降低，大倍率充电的能力也在逐渐提升，达到一个稳定的值。

除此以外，石墨负极的形貌也对电池性能有很大的影响，球形石墨颗粒之间的接触明显不如不规则石墨颗粒的接触，因而阻抗也会大一些，这对材料的设计而言是一个方向，对颗粒大小的匹配以及保证颗粒之间的面接触，+大接触面积，降低接触阻抗，从而达到降低极化的目的。

而材料本身的包覆状态也会影响负极的性能，一般会包覆一些无定型的碳材料，从而改善负极的界面阻抗，改善低温以及循环性能；

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