Metode Identifikasi Grafit Alami dan Grafit Buatan

2025-03-26

Material anoda grafit alami terbuat dari grafit kristal serpih alami, yang diproses melalui penggilingan, spheroidizing, klasifikasi, pemurnian, dan permukaan, dll. Kristalitas tinggi terbentuk secara alami. Dan material anoda grafit buatan adalah karbon yang mudah menjadi grafit seperti koka minyak, koka jarum, koka aspal, yang dibakar pada suhu tertentu, dan kemudian setelah dihancurkan, digolongkan, sistem grafitisasi suhu tinggi, kristalitas tinggi terbentuk melalui grafitisasi suhu tinggi. Karena perbedaan mendasar dalam bahan mentah dan teknologi persiapan, mikroskopis, struktur kristal, kinerja elektrokimia, dan kinerja pemrosesan keduanya jelas berbeda.

Dari segi mikroskopis, grafit alami memiliki lapisan. Profil SEM grafit alami mempertahankan struktur lamelar, dan terdapat banyak celah di antara struktur lamelar tersebut. Dalam proses grafitisasi suhu tinggi, struktur kristal disusun ulang menurut struktur ABAB, dan kontraksi polimerisasi, serta densitas internalnya, tanpa celah.

Pemindaian X-ray

Dari sudut pandang struktur kristal, material anoda grafit alami memiliki kristalitas tinggi. Dalam pola XRD, sudut puncak difraksi bidang kristal (002) lebih tinggi, struktur lamelar lengkap, jarak lapisan kecil, dan orientasi (I002/I110) jelas. Dari posisi puncak difraksi bidang kristal (101) yang sesuai dengan 43-45 derajat dan posisi puncak difraksi bidang kristal (012) yang sesuai dengan 46-47 derajat, dapat dilihat bahwa grafit alami memiliki fase 2H dan 3R yang jelas, sementara grafit buatan hanya memiliki fase 2H. Pola XRD dari grafit heksagonal (2H) dan grafit rombohedral (3R) adalah sebagai berikut:

Spektroskopi Raman

Untuk grafit alami dan grafit buatan tanpa perlakuan grafitisasi, selain profil SEM, diagram struktur kristal XRD dan parameternya untuk membedakan, pengujian spektrum Raman derajat gangguan ID/IG juga merupakan metode yang efektif untuk membedakan kedua jenis grafit ini. Derajat gangguan ID/IG dari grafit bulat alami umumnya berkisar antara 0,4~0,85, derajat gangguan ID/IG dari grafit alami yang dilapisi di permukaan tanpa grafitisasi umumnya berkisar antara 0,9~1,6, dan derajat gangguan ID/IG dari grafit alami yang dimodifikasi baru tanpa grafitisasi umumnya berkisar antara 0,2~0,6. Derajat gangguan grafit buatan ID/IG umumnya berkisar antara 0,04~0,34. Secara keseluruhan, derajat gangguan ID/IG dari material anod grafit alami tanpa grafitisasi suhu tinggi lebih besar daripada material anod grafit buatan. Derajat gangguan ID/IG dari grafit alami yang telah digrafitisasi yang dilapisi di permukaan umumnya berkisar antara 0,17~0,36, dan derajat gangguan dari grafit buatan umumnya berkisar antara 0,04~0,34. Derajat gangguan ID/IG dari grafit alami yang mengalami grafitisasi dan grafit buatan berada dalam persilangan, dan pengujian Raman bukanlah metode yang efektif.

penilaian hasil

1. Perbandingan material anod grafit alami tanpa perlakuan grafitisasi suhu tinggi (2400-3300) dan material anod grafit buatan

(1) SEM potongan melintang: Potongan melintang SEM dari material anod grafit alami tanpa grafitisasi suhu tinggi memiliki celah di antara struktur serpihan, sedangkan potongan melintang SEM dari material anod grafit buatan padat dan tanpa celah.

(2) XRD: Terdapat fase 2H yang jelas dan fase 3R dalam pola XRD material anod grafit alami tanpa perlakuan grafitisasi suhu tinggi, dan hanya fase 2H yang ada dalam pola XRD material anod grafit buatan.

(3) ID/IG: Derajat gangguan ID/IG material anod grafit alami yang dilapisi permukaan tanpa grafitisasi suhu tinggi umumnya berkisar antara 0,9~1,6, dan derajat gangguan ID/IG dari grafit buatan umumnya berkisar antara 0,04~0,34.

2. Perbandingan material negatif grafit alami dan material negatif grafit buatan yang digrafitisasi pada suhu tinggi (2400-3300)

(1) SEM potongan melintang: Potongan melintang SEM dari material anod grafit alami murni yang diperlakukan dengan grafitisasi suhu tinggi memiliki celah di antara struktur serpihan, sedangkan potongan melintang SEM dari material anod grafit buatan murni memiliki struktur padat dan tanpa celah, dan telah diberi perlakuan grafitisasi suhu tinggi. Tampilan potongan melintang SEM dari material anod grafit komposit menunjukkan bahwa kekosongan antara struktur serpihan grafit alami dan struktur padat dan tanpa celah grafit buatan saling ada.