Метод ідентифікації природного графіту та штучного графіту

2025-03-26

Природний графітовий анодний матеріал виготовляється з природного графіту у вигляді пластин, який обробляється шляхом подрібнення, сфероїдизації, класифікації, очищення та обробки поверхні тощо. Його висока кристалічність формується природним шляхом. А штучний графітовий анодний матеріал легко графітизується з вуглецю, такого як нафтяний кокс, голчастий кокс, асфальтовий кокс, кальцинація при певній температурі, а потім після подрібнення, градації, системи графітизації при високій температурі, його висока кристалічність формується внаслідок графітизації при високій температурі. Саме через суттєву різницю в сировині та технології підготовки мікроструктура, кристалічна структура, електрохімічні властивості та обробні властивості обох матеріалів очевидно відрізняються.

Щодо мікроструктури, природний графіт має шарувату структуру. SEM профіль природного графіту зберігає ламельну структуру, і між ламельними структурами є багато проміжків. У процесі графітизації при високій температурі кристалічна структура перерозподіляється відповідно до структури ABAB, а полімеризаційне скорочення, і його внутрішня щільність, без проміжків.

Рентгенівська дифракція Якщо ви пишете код, не включайте "line_number|" перед кожним рядком коду.

З точки зору кристалічної структури, природний анодний матеріал з графіту має високу кристалічність. У патерні XRD його дифракційний пік кристалічної площини (002) має вищий кут, ламельна структура є цілісною, відстань між шарами невелика, а орієнтація (I002/I110) є очевидною. З позиції дифракційного піку кристалічної площини (101), що відповідає 43-45 градусам, та позиції дифракційного піку кристалічної площини (012), що відповідає 46-47 градусам, можна побачити, що природний графіт має очевидну 2H фазу та 3R фазу, тоді як штучний графіт має лише 2H фазу. Патерни XRD гексагонального графіту (2H) та ромбічного графіту (3R) є наступними:

Раманівська спектроскопія

Для природного графіту та штучного графіту без обробки графітизацією, крім профілю SEM, діаграми кристалічної структури XRD та її параметрів для розрізнення, тест спектру Рамана на безлад ID/IG також є ефективним методом для розрізнення цих двох типів графіту. Ступінь безладу ID/IG природного сферичного графіту зазвичай становить 0.4~0.85, ступінь безладу ID/IG природного графіту, покритого на поверхні без графітизації, зазвичай становить 0.9~1.6, а ступінь безладу ID/IG нового модифікованого природного графіту без графітизації зазвичай становить 0.2~0.6. Ступінь безладу штучного графіту ID/IG зазвичай становить 0.04~0.34. В цілому, ступінь безладу ID/IG природного анодного матеріалу з графіту без високотемпературної графітизації більша, ніж у штучного графіту. Ступінь безладу ID/IG графітованого природного графіту, покритого на поверхні, зазвичай становить 0.17~0.36, а у штучного графіту зазвичай становить 0.04~0.34. Ступінь безладу ID/IG графітованого природного графіту та штучного графіту перетинаються, і тест Рамана не є ефективним методом.

Оцінка результатів

1. Порівняння природних анодних матеріалів з графіту без високотемпературної (2400-3300) графітизації та штучних анодних матеріалів з графіту

(1) Перетин SEM: Перетин SEM природного анодного матеріалу з графіту без високотемпературної графітизації має проміжки між пластинчастими структурами, а перетин SEM штучного анодного матеріалу з графіту є щільним і безшовним.

(2) XRD: У патерні XRD природного анодного матеріалу з графіту без високотемпературної графітизації є очевидні 2H фаза та 3R фаза, а в патерні XRD штучного анодного матеріалу з графіту існує лише 2H фаза.

(3) ID/IG: Безлад ID/IG поверхнево покритого природного анодного матеріалу з графіту без високотемпературної графітизації зазвичай становить 0.9~1.6, а безлад ID/IG штучного графіту зазвичай становить 0.04~0.34.

2. Порівняння природного негативного матеріалу з графіту та штучного негативного матеріалу з графіту, графітованого при високій температурі (2400-3300)

(1) Перетин SEM: Перетин SEM чистого природного анодного матеріалу з графіту, обробленого високотемпературною графітизацією, має проміжки між пластинчастими структурами, тоді як перетин SEM чистого штучного анодного матеріалу з графіту має щільну структуру і без проміжків, і піддавався високотемпературній графітизації. Перетин SEM композитного анодного матеріалу з графіту показує, що порожнини між пластинчастими структурами природного графіту та щільною безшовною структурою штучного графіту співіснують.