Doğal Grafit ve Yapay Grafit Tanıma Yöntemi

2025-03-26

Doğal grafit anot materyali, doğal pul kristal grafitten yapılmaktadır ve öğütme, yuvarlama, sınıflandırma, saflaştırma ve yüzey işlemlerinden geçirilir. Yüksek kristal yapısı doğal olarak oluşmaktadır. Yapay grafit anot materyali ise, petrol koku, iğne koku, asfalt artığı gibi grafitleştirmesi kolay karbonlardan yüksek sıcaklıkta kalsinasyon yapılması ile elde edilir; ardından ezilme, sınıflandırma, yüksek sıcaklık grafitleşme sistemi uygulanır ve yüksek kristalin yapısı yüksek sıcaklık grafitleşmesi ile oluşur. Hammadde ve hazırlama teknolojisindeki temel farklılık nedeniyle, ikisinin mikro yapısı, kristal yapısı, elektrokimyasal performansı ve işleme performansı belirgin şekilde farklıdır.

Mikro yapı açısından doğal grafit tabakalıdır. Doğal grafitin SEM profili lamel yapısını korur ve lamel yapıları arasında birçok boşluk vardır. Yüksek sıcaklık grafitleşme sürecinde, kristal yapı ABAB yapısına göre yeniden düzenlenir ve polimerizasyon kontraksiyonu gerçekleşir; iç yoğunluğu boşluksuzdur.

X-ışını kırınımı

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:

Raman spektroskopisi

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.

sonuç değerlendirmesi

1. Yüksek sıcaklık (2400-3300) grafitizasyon işlemi görmemiş doğal grafit anot malzemeleri ile yapay grafit anot malzemelerinin karşılaştırılması

(1) SEM kesiti: Yüksek sıcaklık grafitizasyonu görmemiş doğal grafit anot malzemesinin SEM kesitinde, pul yapıları arasında boşluklar vardır; yapay grafit anot malzemesinin SEM kesiti yoğundur ve dırıdır.

(2) XRD: Yüksek sıcaklık grafitizasyon işlemi görmemiş doğal grafit anot malzemesinin XRD deseninde belirgin bir 2H fazı ve 3R fazı vardır; yapay grafit anot malzemesinin XRD deseninde yalnızca 2H fazı bulunmaktadır.

(3) ID/IG: Yüksek sıcaklık grafitizasyonu görmemiş yüzeye kaplanmış doğal grafit anot malzemesinin bozulma oranı ID/IG genellikle 0.9~1.6'dır ve yapay grafitin bozulma oranı genellikle 0.04~0.34'tür.

2. Yüksek sıcaklıkta (2400-3300) grafitlenmiş doğal grafit negatif malzemesi ve yapay grafit negatif malzemesinin karşılaştırması

(1) SEM kesiti: Yüksek sıcaklık grafitizasyon işlemi görmüş saf doğal grafit anot malzemesinin SEM kesitinde, pul yapıları arasında boşluklar vardır; saf yapay grafit anot malzemesinin SEM kesiti yoğundur ve boşluk yoktur, ayrıca yüksek sıcaklık grafitizasyonuna tabi tutulmuştur. Kompozit grafit anot malzemesinin SEM kesit görünümü, doğal grafit pul yapıları ile yapay grafitin yoğun ve dır yapısı arasında boşlukların var olduğunu göstermektedir.