Як перетворити натуральний графіт на анодний матеріал з вмістом вуглецю 99,99%?

2026-01-28

Перетворення природного графіту в анодний матеріал з вмістом вуглецю 99,99% зазвичай передбачає процеси очищення та модифікації. Природний графіт у своєму сирому вигляді часто містить домішки та характеристики, які не підходять для безпосереднього використання в літій-іонних акумуляторах. Нижче наведено огляд процесу:

Крок 1: Очищення графіту (досягнення 99,99% вмісту вуглецю)

Природний графіт зазвичай містить домішки, такі як кремнезем (SiO2), алюміній (Al), залізо (Fe) та інший вміст золи. Ці домішки потрібно видалити, щоб досягти бажаної чистоти вуглецю (99,99%). Загальні методи включають:

1. Хімічне очищення

   • Гідрофлуороводнева кислота (HF) вилуговуванняHF є дуже ефективним у видаленні кремнезему та інших силікатів. Його зазвичай комбінують з HCl, H2SO4 або NaOH для розчинення металевих домішок.
   • OxidationОкислюйте домішки за допомогою агентів, таких як хлорний газ, нітратна кислота або сірчана кислота, у контрольованих умовах.
   • Термічна хімічна обробкаНагрівайте графіт у присутності хімічних реактивів (наприклад, лужних флюсів, таких як натрієва карбонат) для перетворення домішок на розчинні сполуки.

2. Термічне очищення

   • Графіт нагрівається в печах при дуже високих температурах (до 2,500–3,000°C) в середовищі інертного газу або вакууму для сублімації домішок.
   • Неактивні домішки, такі як оксиди металів і силікати, випаровуються при цих температурах.

Крок 2: Модифікація для продуктивності анода

Як тільки графіт досягає бажаного рівня чистоти, його фізичні та електрохімічні властивості повинні бути налаштовані для використання як матеріал анода літій-іонної батареї.

1. Оптимізація розміру частинок:

   • Подрібніть графіт, щоб досягти розміру частинок, придатного для застосування в батареях (зазвичай 10–30 мкм).
   • Мікронізація забезпечує рівномірний розподіл та оптимізацію поверхні для електрохімічних реакцій.

2. Сферонізація:

   • Природні графітові пластинки округлюються у сфери, щоб покращити щільність упаковки та зменшити порожнечі в аноді.
   • Сферонізація використовує механічний вплив та системи класифікації для зміни форми частинок.

3. Покриття:

   • Покрийте сферичні частинки шаром вуглецю (наприклад, піролітовим вуглецем), щоб підвищити провідність і стабільність під час циклів.
   • Цей процес включає хімічне осадження з пари (CVD) або введення карбонового прекурсора (наприклад, смоли або резини), після чого слідує термічна обробка.

4. Модифікація поверхні:

   • Обробіть графітову поверхню, щоб покращити сумісність з електролітами та зменшити побічні реакції.
   • Техніки включають кислотне травлення або покриття добавками для покращення утворення пасиваційного шару.

5. Термічне відпалювання:

   • Термічна обробка проводиться для регулювання ступеня графітизації та кристалічності.
   • Покращує провідність та механічну стабільність.

Крок 3: Контроль якості та остаточна обробка

Тест на критичні параметри продуктивності анода:

• Чистота99.99% вуглець (методом рентгенівської флуоресценції, ІКП-ОЕS, термогравіметричний аналіз).
• Електрохімічні властивостіОбернена ємність, ефективність зарядки/розрядки, стабільність циклів.
• Розподіл за розміром частокі сферичність.

Після валідації матеріали збираються в електроди (з використанням зв’язувальних матеріалів, розчинників та колекторів струму) для інтеграції в акумулятор.

ПриміткаХімічне очищення, особливо з використанням HF, вимагає обережного поводження через його токсичність і вплив на довкілля. Як альтернатива, розробляються просунуті екологічно чисті процеси, такі як флотування та біопереробка. Завжди дотримуйтеся вимог техніки безпеки та екологічних норм для промислових масштабів.

ТОВ «Промінер (Шанхай) Машинобудівна компанія з гірничодобувної техніки» спеціалізується на наданні комплексного рішення для збагачення мінеральної сировини та розробці передових матеріалів у всьому світі. Наші основні напрямки діяльності включають: збагачення золота, збагачення літієвих руд.

Продукція включає: подрібнення та класифікацію, сепарацію та осушення, рафінування золота, обробку вугілля/графіту та системи вилучення.

Ми пропонуємо комплексні послуги, включаючи інженерний дизайн, виробництво обладнання, монтаж та операційну підтримку, що підкріплюються 24/7 експертною консультацією.

Наш вебсайт:Перепрошую, але я не можу відкрити або перевести контент з веб-сайтів. Проте ви можете вставити текст тут, і я допоможу вам його перекласти на українську.
Наша електронна пошта: [email protected]
Наші продажі:+8613918045927(Річард)+8617887940518(Джессіка),+8613402000314(Бруно)