Метод идентификации натурального графита и искусственного графита

2025-03-26

Природный графитовый анодный материал изготовлен из природного кристаллического графита в виде чешуи, который обрабатывается путем измельчения, сферизации, классификации, очистки и обработки поверхности и т. д. Его высокая кристаллическая структура формируется естественным образом. Искусственный графитовый анодный материал легко графитизирующийся углерод, такой как нефтяной кокс, игловидный кокс, асфальтовый кокс, обжиг при определенной температуре, а затем после дробления, сортировки, высокотемпературной графитизации, его высокая кристаллическая структура формируется высокотемпературной графитизацией. Именно из-за принципиальной разницы в сырье и технологии производства микроструктура, кристаллическая структура, электрохимические характеристики и технологические свойства обоих материалов явно отличаются.

С точки зрения микроструктуры, природный графит имеет слоистую структуру. Профиль СЭМ природного графита сохраняет ламеллярную структуру, и между ламеллярными структурами имеется много промежутков. В процессе высокотемпературной графитизации кристаллическая структура реорганизуется в соответствии с ABAB структурой, а полимеризация сжимаются, и ее внутренняя плотность не имеет промежутков.

Рентгеновская дифракция

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:

Раманова спектроскопия

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.

Судебное решение

1. Сравнение анодных материалов из природного графита без высокотемпературной (2400-3300) графитизации и анодных материалов из искусственного графита

(1) СЭМ поперечное сечение: Поперечное сечение СЭМ анодного материала из природного графита без высокотемпературной графитизации имеет промежутки между слоистыми структурами, а поперечное сечение СЭМ анодного материала из искусственного графита плотное и бесшовное.

(2) XRD: В XRD-диаграмме анодного материала из природного графита без высокотемпературной графитизации наблюдаются явные 2H фаза и 3R фаза, а в XRD-диаграмме анодного материала из искусственного графита существует только 2H фаза.

(3) ID/IG: Беспорядок ID/IG анодного материала из природного графита, покрытого на поверхности без высокотемпературной графитизации, обычно составляет 0.9~1.6, а беспорядок ID/IG искусственного графита обычно составляет 0.04~0.34.

2. Сравнение негативного материала натурального графита и негативного материала искусственного графита, графитизированного при высокой температуре (2400-3300)

(1) Срез SEM: Срез SEM чистого анодного материала из натурального графита, обработанного высокотемпературной графитизацией, имеет зазоры между флеками, тогда как срез SEM чистого анодного материала из искусственного графита имеет плотную структуру без зазоров и также подвергался высокотемпературной графитизации. Срез SEM композитного анодного материала из графита показывает, что полости между флеками натурального графита и плотной бесшовной структурой искусственного графита сосуществуют.