Identificatiemethode van natuurlijk grafiet en kunstmatig grafiet

2025-03-26

Het natuurlijke grafietanodemateriaal is gemaakt van natuurlijk vlokgrafiet, dat wordt verwerkt door malen, sferoniseren, classificeren, zuiveren en oppervlaktebehandeling, enz. De hoge kristalliniteit is van nature gevormd. En kunstmatig grafietanodemateriaal is gemakkelijk te grafitiseren koolstof zoals petroleumcokes, naaldcokes, asfaltcokes, calcinerend bij een bepaalde temperatuur, en daarna na breken, sorteren, hoogtemperatuur grafitisering, wordt de hoge kristalliniteit gevormd door hoogtemperatuur grafitisering. Het is vanwege het essentiële verschil in de grondstoffen en bereidings-technologie dat de microstructuur, kristalstructuur, elektrochemische prestaties en verwerkingsprestaties van de twee duidelijk verschillend zijn.

Wat betreft de microstructuur is natuurlijk grafiet gelaagd. Het SEM-profiel van natuurlijk grafiet behoudt de lamellaire structuur, en er zijn veel openingen tussen de lamellaire structuren. In het proces van hoogtemperatuur grafitisering wordt de kristalstructuur opnieuw gerangschikt volgens de ABAB-structuur, en de polymerisatiecontractie, en de interne dichtheid, zonder openingen.

X-ray diffractie

Vanuit het perspectief van de kristalstructuur heeft het natuurlijke grafietanodemateriaal een hoge kristalliniteit. In het XRD-patroon is de diffractiepieknorm van het (002) kristalvlak hoger, de lamellaire structuur is compleet, de laagafstand is klein, en de oriëntatie (I002/I110) is duidelijk. Vanuit de positie van de diffractiepieken van het (101) kristalvlak dat overeenkomt met 43-45 graden en de diffractiepieken van het (012) kristalvlak dat overeenkomt met 46-47 graden, kan worden gezien dat natuurlijk grafiet een duidelijke 2H-fase en 3R-fase heeft, terwijl kunstmatig grafiet alleen een 2H-fase heeft. De XRD-patronen van hexagonaal grafiet (2H) en romboëdrisch grafiet (3R) zijn als volgt:

Raman-spectroscopie

Voor natuurlijk grafiet en kunstmatig grafiet zonder grafitisering behandeling, naast het SEM-profiel, XRD-kristalstructuurdiagram en de parameters om te onderscheiden, is de Raman-spectrumanalyse van de wanorde ID/IG ook een effectieve methode om deze twee soorten grafiet te onderscheiden. De wanordegraad ID/IG van natuurlijk sferisch grafiet is over het algemeen 0,4~0,85, de wanordegraad ID/IG van natuurlijk grafiet dat op het oppervlak is gecoat zonder grafitisering is over het algemeen 0,9~1,6, en de wanordegraad ID/IG van nieuw gemodificeerd natuurlijk grafiet zonder grafitisering is over het algemeen 0,2~0,6. De wanordegraad van kunstmatig grafiet ID/IG is over het algemeen 0,04~0,34. Over het geheel genomen is de wanordegraad ID/IG van natuurlijk grafiet anodemateriaal zonder hoge temperatuur grafitisering groter dan die van kunstmatig grafiet anodemateriaal. De wanordegraad ID/IG van het gegraphitiseerde natuurlijke grafiet dat op het oppervlak is gecoat, is over het algemeen 0,17~0,36, en die van het kunstmatige grafiet is over het algemeen 0,04~0,34. De wanordegraad ID/IG van het gegraphitiseerde natuurlijke grafiet en het kunstmatige grafiet zijn in intersectie, en de Raman-test is geen effectieve methode.

resultaatbeoordeling

1. Vergelijking van natuurlijk grafiet anodemateriaal zonder hoge temperatuur (2400-3300) grafitisering behandeling en kunstmatig grafiet anodemateriaal

(1) SEM doorsnede: De SEM-doorsnede van het natuurlijke grafiet anodemateriaal zonder hoge temperatuur grafitisering heeft openingen tussen de schilferstructuren, en de SEM-doorsnede van het kunstmatige grafiet anodemateriaal is dicht en naadloos.

(2) XRD: Er zijn duidelijke 2H-fase en 3R-fase in het XRD-patroon van natuurlijk grafiet anodemateriaal zonder hoge temperatuur grafitisering behandeling, en alleen de 2H-fase bestaat in het XRD-patroon van kunstmatig grafiet anodemateriaal.

(3) ID/IG: De wanorde ID/IG van het oppervlak-gecoate natuurlijke grafiet anodemateriaal zonder hoge temperatuur grafitisering is over het algemeen 0,9~1,6, en de wanorde ID/IG van kunstmatig grafiet is over het algemeen 0,04~0,34.

2. Vergelijking van natuurlijk grafiet negatief materiaal en kunstmatig grafiet negatief materiaal gegraphitiseerd bij hoge temperatuur (2400-3300)

(1) SEM doorsnede: De SEM-doorsnede van het pure natuurlijke grafiet anodemateriaal behandeld door hoge temperatuur grafitisering heeft openingen tussen de schilferstructuren, terwijl de SEM-doorsnede van het pure kunstmatige grafiet anodemateriaal een dichte structuur heeft en geen openingen, en is onderworpen aan hoge temperatuur grafitisering. De SEM-doorsnede van het composiet grafiet anodemateriaal toont aan dat de holtes tussen de schilferstructuren van natuurlijk grafiet en de dichte en naadloze structuur van kunstmatig grafiet naast elkaar bestaan.