Metodo di identificazione della grafite naturale e della grafite artificiale

2025-03-26

Il materiale anodico di grafite naturale è realizzato in grafite cristallina a scaglie naturale, che è trattata mediante macinazione, sferoidizzazione, classificazione, purificazione e lavorazione superficiale, ecc. La sua alta cristallinità si forma naturalmente. E il materiale anodico di grafite artificiale è facile da carbonizzare come il coke di petrolio, il coke a ago, il coke di asfalto, calcinato a una certa temperatura, e poi dopo frantumazione, classificazione, sistema di grafitizzazione ad alta temperatura, la sua alta cristallinità si forma attraverso la grafitizzazione ad alta temperatura. È a causa della differenza essenziale nei materiali grezzi e nella tecnologia di preparazione che la microstruttura, la struttura cristallina, le prestazioni elettrochimiche e le prestazioni di lavorazione dei due sono ovviamente diverse.

In termini di microstruttura, la grafite naturale è stratificata. Il profilo SEM della grafite naturale conserva la struttura lamellare, e ci sono molti spazi tra le strutture lamellari. Nel processo di grafitizzazione ad alta temperatura, la struttura cristallina viene riorganizzata secondo la struttura ABAB, e la contrazione di polimerizzazione, e la sua densità interna, senza spazi.

Diffrazione a raggi X

Dal punto di vista della struttura cristallina, il materiale anodico di grafite naturale ha un'alta cristallinità. Nello schema XRD, il picco di diffrazione del piano cristallino (002) ha un angolo più elevato, la struttura lamellare è completa, lo spazio tra gli strati è piccolo e l'orientamento (I002/I110) è evidente. Dalla posizione del picco di diffrazione del piano cristallino (101) corrispondente a 43-45 gradi e dalla posizione del picco di diffrazione del piano cristallino (012) corrispondente a 46-47 gradi, si può vedere che la grafite naturale ha un'evidente fase 2H e fase 3R, mentre la grafite artificiale ha solo la fase 2H. Gli schemi XRD della grafite esagonale (2H) e della grafite rombica (3R) sono i seguenti:

Spettroscopia Raman

Per la grafite naturale e la grafite artificiale senza trattamento di grafitizzazione, oltre al profilo SEM, al diagramma della struttura cristallina XRD e ai suoi parametri per distinguere, il test dello spettro Raman del disordine ID/IG è anche un metodo efficace per distinguere questi due tipi di grafite. Il grado di disordine ID/IG della grafite sferica naturale è generalmente 0.4~0.85, il grado di disordine ID/IG della grafite naturale rivestita sulla superficie senza grafitizzazione è generalmente 0.9~1.6, e il grado di disordine ID/IG della nuova grafite naturale modificata senza grafitizzazione è generalmente 0.2~0.6. Il grado di disordine della grafite artificiale ID/IG è generalmente 0.04~0.34. In generale, il grado di disordine ID/IG del materiale anodico di grafite naturale senza grafitizzazione ad alta temperatura è maggiore rispetto a quello del materiale anodico di grafite artificiale. Il grado di disordine ID/IG della grafite naturale grafitizzata rivestita sulla superficie è generalmente 0.17~0.36, e quello della grafite artificiale è generalmente 0.04~0.34. Il grado di disordine ID/IG della grafite naturale grafitizzata e della grafite artificiale si intersecano, e il test Raman non è un metodo efficace.

giudizio dei risultati

1. Confronto dei materiali anodici di grafite naturale senza trattamento di grafitizzazione ad alta temperatura (2400-3300) e materiali anodici di grafite artificiale

(1) Sezione trasversale SEM: La sezione trasversale SEM del materiale anodico di grafite naturale senza grafitizzazione ad alta temperatura presenta spazi tra le strutture a scaglie, mentre la sezione trasversale SEM del materiale anodico di grafite artificiale è densa e senza giunzioni.

(2) XRD: Ci sono evidenti fasi 2H e 3R nello schema XRD del materiale anodico di grafite naturale senza trattamento di grafitizzazione ad alta temperatura, mentre solo la fase 2H esiste nello schema XRD del materiale anodico di grafite artificiale.

(3) ID/IG: Il disordine ID/IG del materiale anodico di grafite naturale rivestito sulla superficie senza grafitizzazione ad alta temperatura è generalmente 0.9~1.6, e il disordine ID/IG della grafite artificiale è generalmente 0.04~0.34.

2. Confronto tra materiale negativo di grafite naturale e materiale negativo di grafite artificiale grafitizzato ad alta temperatura (2400-3300)

(1) Sezione trasversale SEM: La sezione trasversale SEM del materiale anodico di grafite naturale puro trattato con grafitizzazione ad alta temperatura presenta spazi tra le strutture a scaglie, mentre la sezione trasversale SEM del materiale anodico di grafite artificiale puro ha una struttura densa e senza spazi, ed è stata sottoposta a grafitizzazione ad alta temperatura. La vista della sezione trasversale SEM del materiale anodico di grafite composita mostra che i vuoti tra le strutture a scaglie di grafite naturale e la struttura densa e senza giunture di grafite artificiale coesistono.