Méthode d'identification du graphite naturel et du graphite artificiel

2025-03-26

Le matériau d'anode en graphite naturel est fabriqué à partir de graphite cristallin en flocons naturels, qui est traité par broyage, sphéroïdisation, classification, purification et surface, etc. Sa haute cristallinité se forme naturellement. Et le matériau d'anode en graphite artificiel est un carbone facile à graphitiser tel que la coque de pétrole, la coque d'aiguille, la coque d'asphalte, calciné à une certaine température, puis après concassage, classement, système de graphitisation à haute température, sa haute cristallinité est formée par graphitisation à haute température. C'est à cause de la différence essentielle dans les matières premières et la technologie de préparation que la microstructure, la structure cristalline, les performances électrochimiques et les performances de traitement des deux sont évidemment différentes.

En termes de microstructure, le graphite naturel est stratifié. Le profil SEM du graphite naturel conserve la structure lamellaire, et il y a beaucoup d'espaces entre les structures lamellaires. Dans le processus de graphitisation à haute température, la structure cristalline est réarrangée selon la structure ABAB, et la contraction par polymérisation, et sa densité interne, sans espace.

Diffraction des rayons X

Du point de vue de la structure cristalline, le matériau d'anode en graphite naturel a une haute cristallinité. Dans le motif XRD, son angle de pic de diffraction du plan cristallin (002) est plus élevé, la structure lamellaire est complète, l'espacement des couches est petit et l'orientation (I002/I110) est évidente. D'après la position du pic de diffraction du plan cristallin (101) correspondant à 43-45 degrés et la position du pic de diffraction du plan cristallin (012) correspondant à 46-47 degrés, il est clair que le graphite naturel a une phase 2H et une phase 3R évidentes, tandis que le graphite artificiel n'a que la phase 2H. Les motifs XRD du graphite hexagonal (2H) et du graphite rhomboédrique (3R) sont les suivants :

Spectroscopie Raman

Pour le graphite naturel et le graphite artificiel sans traitement de graphitisation, en plus du profil SEM, le diagramme de structure cristalline XRD et ses paramètres de distinction, le test de spectre Raman du désordre ID/IG est également une méthode efficace pour distinguer ces deux types de graphite. Le degré de désordre ID/IG du graphite naturel sphérique est généralement de 0,4 à 0,85, le degré de désordre ID/IG du graphite naturel recouvert à la surface sans graphitisation est généralement de 0,9 à 1,6, et le degré de désordre ID/IG du nouveau graphite naturel modifié sans graphitisation est généralement de 0,2 à 0,6. Le degré de désordre du graphite artificiel ID/IG est généralement de 0,04 à 0,34. Dans l'ensemble, le degré de désordre ID/IG du matériau d'anode en graphite naturel sans graphitisation à haute température est plus élevé que celui du matériau d'anode en graphite artificiel. Le degré de désordre ID/IG du graphite naturel graphitisé recouvert à la surface est généralement de 0,17 à 0,36, et celui du graphite artificiel est généralement de 0,04 à 0,34. Le degré de désordre ID/IG du graphite naturel graphitisé et du graphite artificiel se chevauchent, et le test Raman n'est pas une méthode efficace.

jugement des résultats

1. Comparaison des matériaux d'anode en graphite naturel sans traitement de graphitisation à haute température (2400-3300) et des matériaux d'anode en graphite artificiel

(1) Coupe SEM : La coupe SEM du matériau d'anode en graphite naturel sans graphitisation à haute température présente des espaces entre les structures en flocons, tandis que la coupe SEM du matériau d'anode en graphite artificiel est dense et sans couture.

(2) XRD : Il y a des phases 2H et 3R évidentes dans le motif XRD du matériau d'anode en graphite naturel sans traitement de graphitisation à haute température, et seule la phase 2H existe dans le motif XRD du matériau d'anode en graphite artificiel.

(3) ID/IG : Le désordre ID/IG du matériau d'anode en graphite naturel recouvert à la surface sans graphitisation à haute température est généralement de 0,9 à 1,6, et le désordre ID/IG du graphite artificiel est généralement de 0,04 à 0,34.

2. Comparaison du matériau négatif en graphite naturel et du matériau négatif en graphite artificiel graphitisé à haute température (2400-3300)

(1) Coupe SEM : La coupe SEM du matériau d'anode en graphite naturel pur traité par graphitisation à haute température présente des espaces entre les structures en flocons, tandis que la coupe SEM du matériau d'anode en graphite artificiel pur a une structure dense et sans espaces, et a été soumise à une graphitisation à haute température. La vue de coupe SEM du matériau d'anode en graphite composite montre que les vides entre les structures en flocons de graphite naturel et la structure dense et sans couture du graphite artificiel coexistent.