Doğal Grafiti %99.99 C Anot Malzemesine Nasıl Dönüştürülür?

2026-01-28

Doğal grafiti, %99.99 karbon içeriğine sahip anot malzemesine dönüştürmek genellikle saflaştırma ve modifikasyon süreçlerini içerir. Doğal grafit ham haliyle genellikle safsızlıklar ve lityum iyon pillerde doğrudan kullanım için uygun olmayan özellikler barındırır. Aşağıda sürecin bir özeti bulunmaktadır:

Adım 1: Grafit Saflaştırma (Yüzde 99,99 Karbon İçeriği Elde Etme)

Doğal grafit genellikle silika (SiO2), alüminyum (Al), demir (Fe) ve diğer kül maddeleri gibi safsızlıklar içerir. İstenilen karbon saflığına (99.99%) ulaşmak için bu safsızlıkların giderilmesi gerekir. Yaygın yöntemler şunlardır:

1. Kimyasal Arıtma

   • Hidroflorik Asit (HF) Liçleme:HF, silika ve diğer silikatları kaldırmada son derece etkilidir. Bu genellikle metal safsızlıklarını çözmek için HCl, H2SO4 veya NaOH ile bir arada kullanılır.
   • OksidasyonKirletici maddeleri, kontrollü koşullar altında klor gazı, nitrik asit veya sülfürik asit gibi ajanlar kullanarak oksitleyin.
   • Termal Kimyasal İşlemGrafiti, kimyasal reaktörler (örneğin, sodyum karbonat gibi alkali akışkanlar) varlığında ısıtarak, safsızlıkları çözünür bileşenlere dönüştürün.

2. Termal Temizlik

   • Grafit, kirleticileri süblime etmek için, inert gaz veya vakum ortamlarında çok yüksek sıcaklıklarda (2.500–3.000°C'ye kadar) ocaklarda ısıtılır.
   • Metal oksitler ve silikatlar gibi etkisiz safsızlıklar bu sıcaklıklarda buharlaşır.

Adım 2: Anot Performansı için Değişiklik

Grafit istenen saflık seviyesine ulaştığında, fiziksel ve elektrokimyasal özellikleri Li-ion pil anot malzemesi olarak kullanım için uyarlanmalıdır.

1. Parçacık Boyutu Optimizasyonu:

   • Grafiti, batarya uygulamaları için uygun bir parti boyutu elde etmek üzere (tipik olarak 10–30 μm) öğütün.
   • Mikronizasyon, elektrokimyasal reaksiyonlar için homojen dağılım ve yüzey alanı optimizasyonu sağlar.

2. Sferonizasyon:

   • Doğal grafit pulları, anotta sıkıştırma yoğunluğunu artırmak ve boşlukları azaltmak için küreler haline getirilir.
   • Sferonizasyon, parçacıkları yeniden şekillendirmek için mekanik etki ve sınıflandırma sistemlerini kullanır.

3. Kaplama:

   • Spherical parçaları, iletkenliği ve döngüler sırasında stabiliteyi artırmak için karbon katmanı (örneğin, pirolitik karbon) ile kaplayın.
   • Bu işlem, kimyasal buhar birikimi (CVD) veya bir karbon öncüsü (örneğin, çamur veya reçine) eklenmesi ve ardından ısıtma işlemini içerir.

4. Yüzey Modifikasyonu:

   • Grafit yüzeyini elektrolitlerle uyumluluğu artırmak ve yan reaksiyonları azaltmak için işleyin.
   • Teknikler, pasivasyon tabakası oluşumunu iyileştirmek için asidik aşındırma veya katkı maddeleri ile kaplama gibi yöntemleri içerir.

5. Termal Tavlama:

   • Isıl işlem, grafitleşme ve kristallik derecesini ayarlamak için yapılır.
   • İletkenliği ve mekanik stabiliteyi artırır.

Adım 3: Kalite Kontrolü ve Son İşleme

Kritik anot performans parametreleri için test:

• Saflık%99,99 karbon (X-ışını floresansı, ICP-OES, termal gravimetrik analiz ile).
• Elektrokimyasal Özellikler: Tersine kapasite, şarj/deşarj verimliliği, döngü stabilitesi.
• **Parçacık Boyutu Dağılımı**ve sferiklik.

Onaylandıktan sonra, malzemeler elektrotlara (bağlayıcılar, çözücüler ve akım toplayıcılar kullanılarak) batarya entegrasyonu için bir araya getirilir.

NotKimyasal arıtma, özellikle HF içerenler, toksisitesi ve çevresel etkileri nedeniyle dikkatli bir şekilde elleçlenmeyi gerektirir. Alternatif olarak, flotasyon ve biyoproses gibi ileri düzey çevre dostu süreçler geliştirilmektedir. Endüstriyel ölçekli operasyonlar için her zaman güvenlik ve çevre düzenlemelerine uyum sağlandığından emin olun.

Prominer (Shanghai) Maden Teknolojisi Ltd. Şti., küresel çapta tam mineral işleme ve gelişmiş malzeme çözümleri sunmaktadır. Çekirdek odak alanlarımız şunları içerir: altın işleme, lityum cevheri zenginleştirme, endüstriyel mineraller. Anot malzemesi üretimi ve grafit işleme konusunda uzmanlaşmıştır.

Ürünler şunları içerir: Uğrama ve Sınıflandırma, Ayrıştırma ve Kurutma, Altın Rafinasyon, Karbon/Grafit İşleme ve Çözünme Sistemleri.

Mühendislik tasarımı, ekipman üretimi, kurulum ve operasyonel destek dahil olmak üzere uçtan uca hizmetler sunuyoruz, 7/24 uzman danışmanlık desteğiyle.

Web Sitemizin URL'si:Üzgünüm, ancak belirttiğiniz URL'yi ziyaret edip içeriğini çeviremiyorum. Ancak, içeriği buraya yapıştırırsanız, size çeviride yardımcı olabilirim.
E-Posta Adresimiz: [email protected]
Satışlarımız:+8613918045927(Richard),+8617887940518(Jessica)+8613402000314(Bruno)