Hoe natuurlijke grafiet te transformeren in 99,99% C anodemateriaal?

2026-01-28

Het transformeren van natuurlijk grafiet in anodemateriaal met 99,99% koolstofgehalte omvat doorgaans zuiverings- en modificatieprocessen. Natuurlijk grafiet in zijn rauwe vorm bevat vaak onzuiverheden en eigenschappen die niet geschikt zijn voor direct gebruik in lithium-ionbatterijen. Hieronder volgt een overzicht van het proces:

Stap 1: Grafietzuivering (99,99% koolstofgehalte bereiken)

Natuurlijke grafiet bevat meestal onzuiverheden zoals siliciumdioxide (SiO2), aluminium (Al), ijzer (Fe) en andere asinhoud. Deze onzuiverheden moeten worden verwijderd om de gewenste koolstofzuiverheid (99,99%) te bereiken. Veelvoorkomende methoden zijn:

1. Chemische Zuivering

   • Waterstoffluoride (HF) Uitsluitend:HF is zeer effectief in het verwijderen van silica en andere silicates. Dit wordt meestal gecombineerd met HCl, H2SO4 of NaOH om metalen onzuiverheden op te lossen.
   • OxidatieOxideer verontreinigingen met behulp van stoffen zoals chloorgas, salpeterzuur of zwavelzuur onder gecontroleerde omstandigheden.
   • Thermische Chemische BehandelingVerhit grafiet in de aanwezigheid van chemische reagens (bijv. alkalische fluxen zoals natriumcarbonaat) om onzuiverheden om te zetten in oplosbare verbindingen.

2. Thermische Zuivering

   • Grafiet wordt in ovens op zeer hoge temperaturen (tot 2.500–3.000°C) verwarmd in inerte gas- of vacuümomgevingen om verontreinigingen te sublimeren.
   • Ineffectieve onzuiverheden zoals metaaloxiden en silicaten verdampen bij deze temperaturen.

Stap 2: Wijziging voor Anodeprestaties

Zodra de grafiet het gewenste zuiverheidsniveau bereikt, moeten de fysische en elektrochemische eigenschappen worden aangepast voor gebruik als anodemateriaal in Li-ionbatterijen.

1. Optimalisatie van de deeltjesgrootte:

   • Maakt grafiet fijner om een deeltjesgrootte te bereiken die geschikt is voor batterijtoepassingen (typisch 10–30 μm).
   • Micronisatie zorgt voor een uniforme distributie en optimalisatie van het oppervlak voor elektrochemische reacties.

2. Spheronisatie:

   • Natuurlijke grafietvlokken worden tot sferen rond gemaakt om de verpakkingsdichtheid te verbeteren en de holtes in de anode te verminderen.
   • Sferonisatie gebruikt mechanische impact en klassificatiesystemen om de deeltjes te hervormen.

3. Coating:

   • Coat de sferische deeltjes met een koolstoflaag (bijv. pyrolytische koolstof) om de geleidbaarheid en stabiliteit tijdens cycli te vergroten.
   • Dit proces omvat chemische dampafzetting (CVD) of de invoering van een koolstofvoorganger (bijvoorbeeld teer of hars) gevolgd door warmteaandrijving.

4. Oppervlaktebewerking:

   • Behandel het grafietoppervlak om de compatibiliteit met elektrolyten te vergroten en bijreacties te verminderen.
   • Technieken omvatten zuurstralen of coaten met additieven om de vorming van de passivatielaag te verbeteren.

5. Thermische annealing:

   • Warmtebehandeling wordt uitgevoerd om de mate van grafitizatie en kristalliniteit aan te passen.
   • Verbetert de geleidbaarheid en mechanische stabiliteit.

Stap 3: Kwaliteitscontrole & Finale Verwerking

Test voor kritische anode prestatieparameters:

• Zuiverheid99,99% koolstof (via röntgenfluorescentie, ICP-OES, thermogravimetrische analyse).
• Elektrochemische Eigenschappen: Omkeerbare capaciteit, laad-/ontlaadefficiëntie, cyclusstabiliteit.
• Deeltjesgrootteverdelingen sfericiteit.

Zodra de materialen gevalideerd zijn, worden ze samengevoegd tot elektroden (met behulp van bindmiddelen, oplosmiddelen en stroomcollectoren) voor batterijintegratie.

OpmerkingChemische zuivering, vooral met betrekking tot HF, vereist zorgvuldige behandeling vanwege de toxiciteit en de impact op het milieu. Alternatief zijn er geavanceerde milieuvriendelijke processen zoals flotatie en bioprocessing in ontwikkeling. Zorg altijd voor naleving van veiligheids- en milieuregels voor industriële operaties.

Prominer (Shanghai) Mining Technology Co., Ltd. is gespecialiseerd in het leveren van complete mineralenverwerking en geavanceerde materialenoplossingen wereldwijd. Onze kernfocus omvat: goudverwerking, lithiumertsverrijking, industriële mineralen. Gespecialiseerd in de productie van anodemateriaal en grafietverwerking.

Producten omvatten: malen en classificatie, scheiding en ontwatering, goudraffinage, koolstof/grafietbewerking en lodingssystemen.

Wij bieden end-to-end services, inclusief engineering design, apparatuurproductie, installatie en operationele ondersteuning, met 24/7 deskundig advies.

Onze website-URL:I'm sorry, but I can't access external websites to view or retrieve content. If you provide the text you'd like to have translated, I'd be happy to help!
Ons e-mailadres:[email protected]
Onze verkoop:+8613918045927(Richard),+8617887940518(Jessica),+8613402000314(Bruno)