प्राकृतिक ग्रेफाइट और कृत्रिम ग्रेफाइट की पहचान विधि

2025-03-26

प्राकृतिक ग्रेफाइट एनोड सामग्री प्राकृतिक फ्लेक क्रिस्टल ग्रेफाइट से बनाई जाती है, जो ग्राइंडिंग, स्पेरोइडाइजिंग, वर्गीकरण, शुद्धिकरण और सतह आदि की प्रक्रियाओं से गुजरी होती है। इसकी उच्च क्रिस्टलिनिटी स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होती है। और कृत्रिम ग्रेफाइट एनोड सामग्री ग्रेफिटाइजेशन के लिए आसान होती है जैसे पेट्रोलियम कोक, नीडल कोक, एश्फाल्ट कोक, एक निश्चित तापमान पर कैल्सिनेशन, और फिर कुचलने, ग्रेडिंग और उच्च तापमान ग्रेफिटाइजेशन प्रणाली के बाद, इसकी उच्च क्रिस्टलिनिटी उच्च तापमान ग्रेफिटाइजेशन द्वारा बनाई जाती है। दोनों के कच्चे माल और तैयार करने की तकनीक में मौलिक अंतर के कारण, सूक्ष्म संरचना, क्रिस्टल संरचना, विद्युत रासायनिक प्रदर्शन और प्रसंस्करण प्रदर्शन स्पष्ट रूप से भिन्न होते हैं।

सूक्ष्म संरचना के मामले में, प्राकृतिक ग्रेफाइट परतदार होती है। प्राकृतिक ग्रेफाइट का SEM प्रोफ़ाइल लमेलनर संरचना को बनाए रखता है, और लमेलनर संरचनाओं के बीच बहुत सारे गैप होते हैं। उच्च तापमान ग्रेफिटाइजेशन की प्रक्रिया में, क्रिस्टल संरचना ABAB संरचना के अनुसार पुनर्व्यवस्थापित होती है, और पॉलिमरकरण संकुचन होता है, और इसकी आंतरिक घनत्व, कोई गैप नहीं होता है।

एक्स-रे विवर्तन

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:

रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी

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.

परिणाम मूल्यांकन

1. प्राकृतिक ग्रेफाइट एनोड सामग्री की तुलना बिना उच्च तापमान (2400-3300) ग्रेफिटिज़ेशन उपचार और कृत्रिम ग्रेफाइट एनोड सामग्री

(1) SEM क्रॉस-सेक्शन: उच्च तापमान ग्रेफिटिज़ेशन के बिना प्राकृतिक ग्रेफाइट एनोड सामग्री का SEM क्रॉस-सेक्शन चटकनी संरचनाओं के बीच में खाली जगहें दिखाई देती हैं, जबकि कृत्रिम ग्रेफाइट एनोड सामग्री का SEM क्रॉस-सेक्शन घना और बिना जोड़ों के होता है।

(2) XRD: उच्च तापमान ग्रेफिटिज़ेशन उपचार के बिना प्राकृतिक ग्रेफाइट एनोड सामग्री के XRD पैटर्न में स्पष्ट 2H चरण और 3R चरण होते हैं, और कृत्रिम ग्रेफाइट एनोड सामग्री के XRD पैटर्न में केवल 2H चरण ही मौजूद है।

(3) ID/IG: उच्च तापमान ग्रेफिटिज़ेशन के बिना सतह-लेपित प्राकृतिक ग्रेफाइट एनोड सामग्री का अस्थिरता ID/IG सामान्यत: 0.9~1.6 होता है, जबकि कृत्रिम ग्रेफाइट की अस्थिरता ID/IG सामान्यत: 0.04~0.34 होती है।

2. प्राकृतिक ग्रेफाइट नकारात्मक सामग्री और उच्च तापमान (2400-3300) पर ग्रेफिटाइज्ड कृत्रिम ग्रेफाइट नकारात्मक सामग्री की तुलना

(1) SEM क्रॉस-सेक्शन: उच्च तापमान ग्रेफिटिज़ेशन द्वारा संसाधित शुद्ध प्राकृतिक ग्रेफाइट एनोड सामग्री का SEM क्रॉस-सेक्शन चटकनी संरचनाओं के बीच में खाली जगहें दर्शाता है, जबकि शुद्ध कृत्रिम ग्रेफाइट एनोड सामग्री का SEM क्रॉस-सेक्शन घना संरचना और कोई जगह नहीं होती है, और इसे उच्च तापमान ग्रेफिटिज़ेशन का सामना करना पड़ा है। संयोग ग्रेफाइट एनोड सामग्री का SEM क्रॉस-सेक्शनल दृश्य दिखाता है कि प्राकृतिक ग्रेफाइट चटकनी संरचनाओं और कृत्रिम ग्रेफाइट घनी और बिना जोड़ों की संरचना के बीच की रिक्तियाँ सह-अस्तित्व में हैं।