Método de identificación de grafito natural y grafito artificial

2025-03-26

El material de ánodo de grafito natural está hecho de grafito cristalino en escamas natural, que se procesa mediante molienda, esferoidización, clasificación, purificación y superficie, etc. Su alta cristalinitud se forma de manera natural. Y el material de ánodo de grafito artificial es carbono de grafitización fácil como coque de petróleo, coque de aguja, coque de asfalto, que se calcina a una cierta temperatura, y luego después de triturar, clasificar, sistema de grafitización a alta temperatura, su alta cristalinidad se forma por grafitización a alta temperatura. Es por la diferencia esencial en las materias primas y la tecnología de preparación que la microestructura, la estructura cristalina, el rendimiento electroquímico y el rendimiento de procesamiento de ambos son claramente diferentes.

En términos de microestructura, el grafito natural es estratificado. El perfil de SEM del grafito natural conserva la estructura lamelar, y hay muchos espacios entre las estructuras lamelares. En el proceso de grafitización a alta temperatura, la estructura cristalina se reorganiza de acuerdo con la estructura ABAB, y la contracción por polimerización, y su densidad interna, sin espacio.

Difracción de rayos X

From the perspective of crystal structure, the natural graphite anode material has high crystallinity. In the XRD pattern, its (002) crystal plane diffraction peak Angle is higher, the lamellar structure is complete, the layer spacing is small, and the orientation (I002/I110) is obvious. From the diffraction peak position of (101) crystal plane corresponding to 43-45 degree and the diffraction peak position of (012) crystal plane corresponding to 46-47 degree, It can be seen that natural graphite has obvious 2H phase and 3R phase, while artificial graphite only has 2H phase. The XRD patterns of hexagonal graphite (2H) and rhombohedral graphite (3R) are as follows:

Espectroscopia Raman

For natural graphite and artificial graphite without graphitization treatment, in addition to the SEM profile, XRD crystal structure diagram and its parameters to distinguish, Raman spectrum test disorder ID/IG is also an effective method to distinguish these two types of graphite. The disorder degree ID/IG of natural spherical graphite is generally 0.4~0.85, the disorder degree ID/IG of natural graphite coated on the surface without graphitization is generally 0.9~1.6, and the disorder degree ID/IG of new modified natural graphite without graphitization is generally 0.2~0.6. The disorder degree OF artificial graphite ID/IG is generally 0.04~0.34. On the whole, the disorder degree ID/IG of natural graphite anode material without high temperature graphitization is larger than that of artificial graphite anode material. The disorder degree ID/IG of the graphitized natural graphite coated on the surface is generally 0.17~0.36, and that of the artificial graphite is generally 0.04~0.34. The disorder degree ID/IG of the graphitized natural graphite and the artificial graphite are in intersection, and Raman test is not an effective method.

juicio de resultados

1. Comparación de materiales de ánodo de grafito natural sin tratamiento de grafitización a alta temperatura (2400-3300) y materiales de ánodo de grafito artificial

(1) SEM sección transversal: La sección transversal SEM del material de ánodo de grafito natural sin grafitización a alta temperatura tiene huecos entre las estructuras en forma de lámina, mientras que la sección transversal SEM del material de ánodo de grafito artificial es densa y sin costuras.

(2) XRD: Hay una clara fase 2H y fase 3R en el patrón de XRD del material de ánodo de grafito natural sin tratamiento de grafitización a alta temperatura, y solo existe la fase 2H en el patrón de XRD del material de ánodo de grafito artificial.

(3) ID/IG: El desorden ID/IG del material de ánodo de grafito natural recubierto sin grafitización a alta temperatura es generalmente de 0.9~1.6, y el desorden ID/IG del grafito artificial es generalmente de 0.04~0.34.

2. Comparación de material negativo de grafito natural y material negativo de grafito artificial grafitizado a alta temperatura (2400-3300)

(1) SEM sección transversal: La sección transversal SEM del material de ánodo de grafito natural puro tratado por grafitización a alta temperatura tiene huecos entre las estructuras en forma de lámina, mientras que la sección transversal SEM del material de ánodo de grafito artificial puro tiene una estructura densa y sin huecos, y ha sido sometida a grafitización a alta temperatura. La vista de sección transversal SEM del material de ánodo de grafito compuesto muestra que los vacíos entre las estructuras de lámina de grafito natural y la estructura densa y sin costuras de grafito artificial coexisten.