ما هو الكربون الصلب؟
الكربون الصلب هو مواد كربونية يصعب تحويلها إلى جرافيت عند درجة حرارة أعلى من 2500 درجة مئوية. ويعود اسمه إلى صلابته الميكانيكية العالية. يُصنع الكربون الصلب عادةً من خلال المعالجة الحرارية عند درجات حرارة تتراوح بين 500 و1200 درجة مئوية. وتشمل مصادره كربون الراتنج (الفينولي، والإيبوكسي، وكحول البولي فورفوريل)، والكربون الحراري (PVA، وPVC، وPVDF، وPAN)، وأسود الكربون، وكربون الكتلة الحيوية.
من أمثلة كربون الكتلة الحيوية الجلوكوز والسليلوز. يتميز الكربون الصلب ببنية غير منتظمة ومسافة كبيرة بين المستويات تتراوح بين 0.37 و0.40 نانومتر. يدعم هذا التباعد إدخال واستخراج Li⁺، مما يؤدي إلى سعة نوعية عالية (تصل إلى 350-400 مللي أمبير/غرام). ويُظهر توافقًا جيدًا مع الإلكتروليتات القائمة على الكمبيوتر الشخصي.
مع ذلك، فإن السعة الأولية غير القابلة للعكس عالية. كما أنها تعاني من مشاكل مثل تباطؤ الجهد. حاليًا، يُستخدم الكربون الصلب مباشرةً كمادة أنود. ويمكن أيضًا مزجه مع الجرافيت لتحسين أداء الشحن السريع.
ما هو الكربون الناعم؟
يشير الكربون الناعم إلى المواد الكربونية التي يمكن تحويلها بسهولة إلى جرافيت عند درجة حرارة تزيد عن 2500 درجة مئوية.
وتشمل الأمثلة فحم الإبرة، وفحم البترول، وألياف الكربون، والكرات الكربونية الدقيقة.
درجة الجرافيت فيها منخفضة، لكن محاذاة الطبقات أفضل من الكربون الصلب.
المسافة بين المستويات هي حوالي 0.34–0.35 نانومتر.
هذا أكبر من الجرافيت المثالي. يوفر الكربون الناعم أداءً جيدًا.
ومع ذلك، فإن سعتها النوعية أقل (250-300 مللي أمبير/جرام)، كما أن جهد الخرج منخفض أيضًا.
يفتقر إلى هضبة شحن وتفريغ واضحة. نادرًا ما يُستخدم الكربون اللين مباشرةً كمادة أنود. بل يُستخدم كمادة خام للجرافيت الصناعي. كما يُستخدم كطلاء لتحسين التوصيلية والحركية.
رسم تخطيطي للهياكل الدقيقة للكربون الصلب والكربون اللين
وبحسب بيانات رسمية، بلغت شحنات مواد الأنود العالمية 1.789 مليون طن في عام 2023. وساهمت الصين بـ1.667 مليون طن، أي ما يعادل 93.2% من الإجمالي العالمي.
تُنتج الصين أكثر من 90% من مواد الأنود. ويُعد الجرافيت الاصطناعي الأكثر شيوعًا من حيث هيكل المنتج، حيث يُمثل حوالي 80%. بينما يُشكل الجرافيت الطبيعي حوالي 20%. أما مواد الأنود الأخرى، فتُمثل نسبة ضئيلة فقط.
مسحوق ملحمي تُعدّ شركتنا اسمًا موثوقًا به في مجال حلول معالجة المساحيق المتقدمة. بفضل خبرتنا الممتدة لعقود وتقنياتنا الأوروبية الرائدة، نتخصص في مطاحن النفث، وأجهزة التصنيف، والأنظمة المتكاملة للتحكم الدقيق في الجسيمات. تُستخدم منتجاتنا على نطاق واسع في صناعات البطاريات، والكيماويات، والمعادن، والأدوية، ونقدم خدماتنا لعملائنا في جميع أنحاء العالم بجودة عالية وخدمة مصممة خصيصًا لتلبية احتياجاتهم.
