Intercalation and Graphitizability of Electrode Cokes

Abstract

Experimental results show in case of intercalation by SbCI,, CrO, and Sr, the influence of the degree of perfection and size of graphite crystals on synthesis, intercalant distribution and stage disordering of intercalation compounds. High temperature treatiiient of electrode cokes improves steeply the ability of intercalation by SbCI, and Bre between 1900 and 2000 "C. A gradual increase of intercalated CrO, with temperature have been found in cokes annealed between 2000 and 2800 "C. By nieans of Cr0,-intercalation a distinction of graphitized cokes is possible. Filling of galleries between carbon layers by CrO, have been only completed in crystals of natural graphite with low flake diairieter. EPMA showed Cr0,-intercalation in large crystals only in the prismatic edge area. SbC1,-intercalation exhibits an increase in stage disordering with decreasing degree of crystallite perfection and increasing degree of grinding of original graphites.Experiinentelle Befunde weisen bei Intercalation niit SbCI,, CrO, und Br2 den EinfluB der Perfektion und GroDe der Graphitkristalle auf Synthese, Intercalantverteilung und Stufenfehlordnung der Intercalationsverbindungen aus. Die Intercalationsfiihigkeit von Elektrodenkoksen durch SbC1, und Br, setzt sprungartig nach einer Temperaturbehandlung der Kokse zwischen 1900 und 2000 "C ein. Die intercalierte Cr0,-Menge in den Koksen steigt allriiahlich mit der Gluhtemnperatur der Kokse von 2000 bis 2800 "C an und erlaubt eine Differenzierung zwischen verschiedenen graphitierten Elektrodenkoksen. 1 lie Graphitzwischenschichtriiunie werden durcli CrO, nur dann koinplett aufgefullt, wenn die Korndurchniesser einen Grenzwert unterschreiten, der umso niedriger ist je geringer die Perfektion der Graphitkristelle kt. Mit ESMA konnte gezeigt werden, daB in groBen Naturgraphitplkttchen nur die prismatische Randzone intercaliert wird. Die SbC1,-Intercalation gibt AnlaB zu Stufenfehlordnung, die mit fallender Kristallperfektion und steigendem Vermahlungsgrad der Graphite zunimmt.