Comparación de las vías de producción de grafitos naturales frente a los sintéticos para material de baterías

Resumen

Los grafitos naturales y sintéticos se utilizan como material de baterías en muchas aplicaciones. El grafito natural puede formarse en la corteza terrestre a aproximadamente 750 °C y 5000 bar de presión, pero muy lentamente (requiere millones de años). Dado que el material carbonoso natural (en su mayoría fósiles vegetales) que ha estado disponible en la madre naturaleza varía en propiedades físicas y químicas, los grafitos naturales extraídos en todo el mundo tienen una amplia gama de características. Las impurezas naturales presentes en cada sitio de la mina generalmente requieren múltiples pasos de beneficiación para producir un concentrado de grafito natural vendible (80-90% de pureza) que luego requiere purificación para lograr la calidad del material para baterías (aprox. 99,9% de contenido de carbono con impurezas metálicas mínimas). En comparación, el grafito sintético puede producirse a partir de materias primas más puras (normalmente a base de petróleo), pero requiere una temperatura alta (aprox. 3000 °C) para que las reacciones de grafitización se completen en un plazo razonable (días). Actualmente, la industria de baterías consume una mezcla de grafitos naturales y sintéticos; por lo tanto, es importante comprender sus respectivas vías de producción, ventajas competitivas y limitaciones.