Chế tạo graphite cầu từ graphite vảy tự nhiên Bảo Hà ứng dụng làm vật liệu điện cực âm cho ắc quy lithium-ion
DOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.114.2026.128-134Từ khóa:
Graphite vảy; Graphite cầu; Nghiền tạo cầu; Pin Li-ion; Anode.Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, Graphite cầu (SG) được chế tạo từ graphite vảy tự nhiên (FG) mỏ Bảo Hà, Lào Cai bằng phương pháp nghiền cơ học. SG thu được có hình thái gần cầu, với kích thước hạt tập trung chủ yếu trong khoảng 10–30 μm, đồng thời vẫn duy trì cấu trúc graphitic đặc trưng của graphite tự nhiên. Tại mật độ dòng 100 mA.g⁻¹, SG duy trì dung lượng riêng khoảng 250 mAh.g⁻¹ sau 100 chu kỳ, cao hơn đáng kể so với FG khoảng 150 mAh.g⁻¹. Kết quả cho thấy quá trình cầu hóa cơ học cải thiện hiệu năng điện hóa của graphite tự nhiên Bảo Hà trong điều kiện khảo sát, cho thấy tiềm năng phát triển vật liệu này làm anode cho pin lithium-ion.
Tài liệu tham khảo
[1]. Yoshino, “The lithium-ion battery: Two breakthroughs in development and two reasons for the Nobel Prize”, Bulletin of the Chemical Society of Japan, Vol. 95, No. 1, pp. 195–197, (2022). DOI: 10.1246/bcsj.20210338.
[2]. P. U. Nzereogu, A. D. Omah, F. I. Ezema, E. I. Iwuoha and A. C. Nwanya, “Anode materials for lithium-ion batteries: A review”, Applied Surface Science Advances, Vol. 9, p. 100233, (2022). DOI: 10.1016/j.apsadv.2022.100233.
[3]. K. T. Pham et al., “Comparative study on architecture-dependent electrochemical properties of aluminum anode materials for lithium-ion batteries”, ChemistrySelect, Vol. 9, No. 43, p. e202404889, (2024). DOI: 10.1002/slct.202404889.
[4]. K. T. Pham et al., “Enhancing electrochemical properties for aluminum-based anode materials for LIBs with PVP-derived carbon protective coating”, J. Mil. Sci. Technol., No. IMBE, pp. 214–220, (2025). DOI: 10.54939/1859-1043.j.mst.IMBE.2025.214-220.
[5]. T. T. Vu et al., “Scalable synthesis of spherical graphite/ZnO composite anodes for high-performance lithium-ion batteries”, RSC Advances, Vol. 16, No. 3, pp. 2754–2766, (2026). DOI: 10.1039/D5RA09552B.
[6]. L. Zhao et al., “Revisiting the roles of natural graphite in ongoing lithium-ion batteries”, Advanced Materials, Vol. 34, No. 18, p. 2106704, (2022). DOI: 10.1002/adma.202106704.
[7]. J. Zou et al., “Spheroidization mechanism of flake graphite in cascaded air classifier mill process”, Carbon, Vol. 247, p. 121070, (2026). DOI: 10.1016/j.carbon.2025.121070.
[8]. Z. Tang, X. Zhang, D. Huang, B. Wang and J. Wang, “Critical thickness and its role in the spheroidization of natural flake graphite”, Carbon Neutralization, Vol. 5, No. 1, p. e70079, (2026). DOI: 10.1002/cnl2.70079.
[9]. H. T. Tran, A. D. Dao and A. N. Tran, “Nghiên cứu công nghệ tuyển quặng graphit mỏ Bảo Hà, tỉnh Lào Cai”, Vol. XXXI, No. 4, pp. 60–63, (2017). (in Vietnamese)
[10]. S. Fischer, S. Doose, J. Müller, C. Höfels and A. Kwade, “Impact of spheroidization of natural graphite on fast-charging capability of anodes for LIB”, Batteries, Vol. 9, No. 6, p. 305, (2023). DOI: 10.3390/batteries9060305.
[11]. M. Salvatore, G. Carotenuto, S. De Nicola, C. Camerlingo, V. Ambrogi and C. Carfagna, “Synthesis and characterization of highly intercalated graphite bisulfate”, Nanoscale Research Letters, Vol. 12, No. 1, p. 167, (2017). DOI: 10.1186/s11671-017-1930-2.
[12]. D. Bogachuk et al., “Comparison of highly conductive natural and synthetic graphites for electrodes in perovskite solar cells”, Carbon, Vol. 178, pp. 10–18, (2021). DOI: 10.1016/j.carbon.2021.01.022.
[13]. J. Xu, X. Wang, N. Yuan, B. Hu, J. Ding and S. Ge, “Graphite-based lithium-ion battery with ultrafast charging and discharging and excellent low temperature performance”, Journal of Power Sources, Vol. 430, pp. 74–79, (2019). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2019.05.024.
[14]. M. Yoshio, H. Wang, K. Fukuda, T. Umeno, T. Abe and Z. Ogumi, “Improvement of natural graphite as a lithium-ion battery anode material, from raw flake to carbon-coated sphere”, Journal of Materials Chemistry, Vol. 14, No. 11, p. 1754, (2004). DOI: 10.1039/b316702j.
