Introducción al método de alta temperatura y alta presión de horno de grafitización

2025-04-11 14:05:22

El método de alta temperatura y alta presión para la grafitización en un Horno de grafitización se refiere a un proceso que utiliza el carbón bituminoso como precursor. Esto implica la carbonización inicial seguido de un mayor tratamiento de grafitización de alta temperatura a 2000–2800 ° C para sintetizar materiales de grafito. La investigación indica que la microestructura de los materiales de grafito sintético depende en gran medida de la temperatura de grafitización. Cuando el grafito artificial se grafita a 2800 ° C en el horno, exhibe una estructura en capas completamente ordenada, alto grado de grafitización, gran área de superficie específica y mesoporos bien desarrollados. Estas características proporcionan una vía efectiva para la intestación de intercalación electroquímica de iones de litio dentro de la matriz de carbono.

Debido a su resistencia a alta temperatura y resistencia mecánica, el grafito se usa ampliamente en la industria metalúrgica para fabricar crisoles de grafito y revestimientos de hornos. En particular, su excelente conductividad eléctrica lo convierte en un material de electrodo preferido y un componente fundamental para materiales compuestos, lo que permite aplicaciones de alto valor en campos tecnológicos avanzados. Con su alta capacidad reversible, el perfil potencial de descarga de carga favorable y el costo relativamente bajo, el grafito se emplea ampliamente en dispositivos de almacenamiento de energía. Por ejemplo, después de la grafitización de Coca -Cola de petróleo a 2600 ° C en un horno de grafitización, el grado de grafitización alcanza el 78.8%. Cuando se usa como material de ánodo en baterías de iones de litio, ofrece una capacidad de descarga específica de 326.1 mA · H · G⁻¹ y una eficiencia coulombica del 78.8%, lo que demuestra un rendimiento electroquímico superior.

En otro estudio, dos tipos de antracita con propiedades distintas se trataron con calor dentro de un rango de temperatura de 2400–2800 ° C en un horno de grafitización para producir grafito, y se evaluó su rendimiento electroquímico como ánodos en baterías de iones de litio. Los parámetros de cristal de los materiales de grafito derivados de ambos antracitas exhibieron fuertes correlaciones lineales. Este método permite la producción de grafito a gran escala utilizando hornos Acheson a altas temperaturas, produciendo grafito con cristalinidad satisfactoria. Sin embargo, este enfoque requiere temperaturas superiores a 2000 ° C, lo que resulta en un alto consumo de energía y contaminación atmosférica debido a los subproductos de desechos.

Además, este método de grafitización es selectivo para las materias primas. Solo es aplicable a los materiales carbonosos con disposiciones de átomos de carbono en capas en sus unidades estructurales básicas, como Coca -Cola de petróleo y Coca -Cola Coca -Cola. Por el contrario, los carbonos duros como los carbonos de resina o los carbonos similares a vidrio, que exhiben estructuras turbostráticas porosas y desordenadas, no pueden ser grafitizadas incluso a temperaturas superiores a 2000 ° C.