石墨电极：氟化石墨的合成工艺

2020-12-14 点击量：1565

 

石墨电极：氟化石墨的合成工艺
（1）高温合成法

这是氟化石墨合成中最常用的方法，在一定温度下让石墨和氟气直接反应。石墨成粉状装入反应容器中，在通入氟气之前先进行活化，然后通入几个小时的干燥氮气，反应物中的挥发性杂质被除去，最后才能通氟气，反应温度为300~600℃，反应时间1~200h不等，石墨原材料类型和反应时间、温度决定了制得的氟化石墨的成分。分子结构中C/F的值随反应温度的变化而变化。

（2）低温合成法

（3）催化合成法

催化合成法是指当存在金属氟化物(如LiF)时，石墨与氟气的反应可在低于300℃的温度条件下顺利进行。其中，金属氟化物主要起到催化作用，并且金属氟化物的存在可以提高氟化石墨的某些性能，如电导率。

金属氟化物的添加可以加快合成速度，改善反应条件，但对原料的纯度要求较高。如石墨固定碳含量要求大于99.4%；氟气纯度要求99.4%～99.7%，其中N2的含量小于0.3%～0.6%，HF的含量小于0.01%；CuF2、AlF3等金属氟化物的纯度要求大于98%。同时，要考虑氟气的危害性，确保反应安全进行。

（4）电解合成法

在电池两极中间，因为电场的影响，石墨和氢氟酸被电解，发生电化学反应能够生成氟化石墨，通过反应液浓度、反应温度和电解质量能够控制电解过程的进行。但氟化程度较低，产物F/C不均匀，该法的工艺仍在进一步完善之中。

（5）固-固合成法

该法利用固体含氟聚合物和石墨混合，在惰性气体中加热至260℃制的氟化石墨。这一合成方法在安全性上得到改善，但氟化程度较低，产品不均匀。

小结

氟化石墨的合成设备、反应条件及原料性质等方面的进一步优化对完善高效、安全、环保的生产工艺具有十分重要的作用，也是进一步拓展氟化石墨应用领域的基础。

作为一种高技术、高效益的精细功能材料，氟化石墨具有一系列独特的物理化学性能，可以预见其应用范围将不断扩大。目前，美日等国已形成了产业化的规模，但我国氟化石墨距离大规模产业化尚有一段距离。本文选择：石墨电极 http://www.zhongtaitansu.com/Index/news_info/cid/245.html