Graphite, en tant que matériau important pour la préparation des anodes et du graphène de batterie Li, peut exister en deux phases :la phase de Bernal (2H) et la phase rhomboédrique (3R). La phase 2H a une énergie relativement faible et une proportion élevée en poudre de graphite, tandis que la phase 3R montre les propriétés opposées. Cependant, la diminution de la taille du graphite en paillettes donne lieu à la proportion de phase 3R jusqu'à 50 %.

Selon les recherches existantes sur le changement de phase du graphite, le passage de la phase 3R à la phase 2H est généralement observé à haute température supérieure à 1, 000 degrés C par Joule ou chauffage laser, ce qui est inapproprié et irréalisable.

Une équipe de recherche dirigée par le professeur ZHU Yanwu de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a réalisé une conversion complète de 3R en 2H à environ 350 degrés C en recuit le graphite en présence de ?? -Li3N (nitrure de lithium), un matériau prometteur pour les applications de catalyse et d'énergie.

Basé sur ceci, l'équipe a mis en évidence le mécanisme de réduction de la barrière énergétique en présence de ?? -Li3N en collaboration avec des chercheurs de l'Université nationale des technologies de la défense, l'Université polytechnique du Nord-Ouest, l'Institut des Semi-conducteurs du CAS, et l'Université de Manchester. L'étude a été publiée dans Lettres nano .

Une injection de charge d'interface de ?? -Li3N à la liaison conjuguée du graphite agrandie la distance intercouche. Cela a rendu le glissement de la couche plus facile, permettant une température de transition de phase inférieure de 3R à 2H dans le graphite.

Pour explorer la voie de glissement intercouche lors de la transition de phase de 3R à 2H, les chercheurs ont utilisé l'analyse de diffraction des rayons X in situ et les calculs de la théorie fonctionnelle de la densité. De plus, La cartographie Raman a été réalisée sur des paillettes de graphite exfoliées mécaniquement avant et après l'introduction de ?? -Particules de Li3N, confirmant davantage le dopage causé par ?? -Li 3 N.

Ces résultats fournissent un moyen possible de contrôler la configuration d'empilement et d'autres propriétés du graphite en régulant la liaison π conjuguée, ce qui le rend également attrayant pour la préparation future de matériaux en carbone.