Abstrak
Grafit merupakan anoda yang tak tergantikan untuk baterai ion litium (LIB) pada status quo, dan permintaannya akan melonjak di tengah rantai pasokan dan masalah keberlanjutan grafit alami (NG) dan grafit sintetis (SG). Di sini, grafit tingkat LIB diproduksi menggunakan proses grafitasi katalitik yang kurang intensif energi. Karya ini mengeksplorasi mekanisme pertumbuhan grafitasi katalitik (CTG), dampak kondisi grafitasi pada derajat grafitasi, aspek pengembangan anoda grafit tingkat tinggi, strategi peningkatan skala, dan prospek tekno-ekonomi. Difraktogram sinar-X termal operando mengungkapkan bahwa CTG terbentuk melalui pelarutan karbon dalam nikel dan pemisahan selanjutnya sebagai grafit dan nikel. CTG yang disintesis antara 1100 dan 1500 °C menunjukkan morfologi serpihan berpori, dengan suhu yang lebih tinggi mendukung grafitasi dan kemurnian karbon yang lebih unggul. Pertumbuhan domain grafit mengatur kinerja elektrokimia CTG. CTG 1100 menunjukkan penyimpanan ion Li + seperti karbon keras , sementara CTG 1300 dan CTG 1500 membentuk senyawa interkalasi grafit karena kristalit grafit yang lebih besar. Pelapisan karbon lunak yang berasal dari pitch pada CTG 1500 meningkatkan kemampuan laju tingginya dibandingkan dengan grafit komersial karena porositas intrinsiknya. Peningkatan kinerja elektrokimia menjadikan CTG sebagai alternatif yang lebih baik untuk NG dan SG, dan analisis teknoekonomi yang terperinci menegaskan prospek skalabilitasnya.