碳材料表征神器

负极材料作为新能源动力电池的核心材料之一，电池性能的提升依赖于负极材料技术的创新突破。锂电池负极按照材料组分可分为两大类：碳材料和非碳材料。其中碳材料负极进一步分类为天然石墨负极、人造石墨负极、碳纳米管、石墨烯、碳纤维等。

碳材料制备研究中，通常会用到多种分析技术。2016年发布的国家标准《单壁碳纳米管表征 拉曼光谱法》和2020年发布的团体标准《石墨烯材料表征 第1部分：拉曼光谱法》分别为拉曼技术检测负极材料做了相应的规范和指导。

GB/T 32871-2016

单壁碳纳米管表征 拉曼光谱法

T╱CSTM 00166.1-2020

石墨烯材料表征 第1部分 拉曼光谱法

碳材料拉曼峰的一般定义

D-band，石墨布里渊区边界K点附近的高能光学声子因缺陷参与其双共振拉曼散射被激活的特征拉曼模，其拉曼频移位于1350cm-1。

G-band，碳纳米管中相邻碳原子之间的切向伸缩振动膜，其拉曼频移位于1500cm-1～1620cm-1。

G’-band，二阶拉曼模，频移是D模的两倍，其拉曼频移位于2600cm-1～2700cm-1。

瑞士万通拉曼解决方案

瑞士万通 i-Raman Prime 拉曼光谱仪可为您的研究提供理想的解决方案。

i-Raman Prime 配备了532nm激光器，光谱范围覆盖150cm-1～3400cm-1，致冷深度达-25℃，具有出色的信噪比。

案例一 

连续单点测试单壁碳纳米管，使用积分时间20s，激光功率70%，5张拉曼光谱的重叠如下图：

5次分析叠加光谱图

碳纳米管样品的D峰和G峰强度比值

从数据可以看出使用 i-Raman Prime 的光谱重现性非常稳定。

若测试多个不同的碳纳米管，其 Ratio 值越大说明碳管中的缺陷越多。

 案例二 

该方案配置可以满足《石墨烯材料表征 第1部分：拉曼光谱法》标准的使用。

我们使用532nm激光器的 i-Raman Prime，连续分析6种石墨烯材料可以获得其光谱图如下：

同样通过D峰和G峰的比值，ID / IG值越小，说明石墨烯的无序度越少，结晶度越高。

通过以上两个案例可以看出，使用瑞士万通 i-Raman Prime 拉曼光谱仪，在测试负极碳材料上信号稳定、重复性好，非常适合碳材料的在线或非在线的表征、产品质量控制和过程监测。