石油沥青基中间相炭微球用作锂离子电池负极材料时与电解液的相容性...
《新型炭材料》第22卷总目次第1期
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・液相沉 积炉 、 气相沉积炉 、 石墨化炉 ( ) 2 1 :7 ・久星导热油 网 ( )5 1 :8
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如何写好 中英文摘要 ( ) 3 1 :4
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沸石矿模板炭 的制备及其纳米孔 的形成机理
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康飞宇
辉
黄正宏
齐乐华
郭 占成 ( ) 1 1 2 :4
成晓玲 张 书
尹诗衡 王 秀丹
朱红梅 ( )7 1: 0 王永 刚 ( ) 7 1 :5
壳状碳纳米颗粒的制备和分散 … …… …… …………………………………………………………………… …… 谢华清 ( ) 8 1 :0 液苯介质放电制备洋葱状富勒烯 ……………………………… 刘
综 合 评 述
刘 增厚 ( ) 2 1 :8
黎 永 钧 ( ) 4 1 :0
低温 C C, o 1催化热处理 中间相炭微球用作 锂离子电池负极材料 …………………………… 张永 刚 催化处理 L oe 纤维在热解过程 中的结构 与性 能变 化 y cl l ………………………… 吴琪琳 龚静华 吴 锋
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维普资讯
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第 1期
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《沥青基超级电容器炭电极材料的制备及电化学性质研究》范文
《沥青基超级电容器炭电极材料的制备及电化学性质研究》篇一一、引言超级电容器,一种具有高功率密度、长寿命和快速充放电能力的储能器件,近年来在电动汽车、混合动力汽车、可再生能源存储等领域得到了广泛的应用。
其核心组成部分炭电极材料,对于超级电容器的性能起着决定性作用。
本文着重研究沥青基超级电容器炭电极材料的制备及其电化学性质,为开发高性能的超级电容器提供理论依据。
二、沥青基炭电极材料的制备1. 材料选择与预处理本研究所用的原材料为沥青,经过精炼和纯化处理,以去除杂质。
预处理过程中,通过控制温度和时间,使沥青达到理想的物理和化学状态。
2. 炭化过程将预处理后的沥青进行炭化处理,此过程在高温下进行,使沥青发生热解反应,生成炭材料。
此过程中,控制炭化温度和时间,是获得理想炭材料的关键。
3. 活化处理炭化后的材料进行活化处理,以增加其比表面积和孔隙结构,提高其电化学性能。
活化处理一般采用化学或物理方法,如KOH 活化、CO2活化等。
三、电化学性质研究1. 循环伏安法(CV)测试通过循环伏安法测试炭电极材料的充放电性能。
在一定的电压范围内,以不同的扫描速度进行循环扫描,观察电流响应,评估材料的充放电能力和可逆性。
2. 恒流充放电测试恒流充放电测试是评估超级电容器性能的重要手段。
在一定的电流密度下,对炭电极材料进行充放电测试,观察其电压随时间的变化,计算其比电容、能量密度和功率密度等参数。
3. 电化学阻抗谱(EIS)测试电化学阻抗谱测试可以反映炭电极材料的内阻和界面性能。
通过测试不同频率下的阻抗值,分析电极材料的电阻、电容和扩散等特性。
四、实验结果与讨论1. 制备的沥青基炭电极材料具有较高的比表面积和良好的孔隙结构,有利于电解液的浸润和离子的传输。
2. 通过循环伏安法测试,发现制备的炭电极材料具有优异的充放电能力和良好的可逆性。
在一定的扫描速度下,电流响应迅速且稳定。
3. 恒流充放电测试结果表明,制备的炭电极材料具有较高的比电容、能量密度和功率密度。
锂离子电池负极材料介绍及合成方法详解
锂离子电池负极材料介绍及合成方法详解目前,锂离子电池所采用的负极材料一般都是碳素材料,如石墨、软碳(如焦炭等)、硬碳等。
正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡基氧化物、锡合金,以及纳米负极材料等。
作为锂离子电池负极材料要求具有以下性能:(1)锂离子在负极基体中的插入氧化还原电位尽可能低,接近金属锂的电位,从而使电池的输出电压高;(2)在基体中大量的锂能够发生可逆插入和脱插以得到高容量密度,即可逆的x值尽可能大;(3)在插入/脱插过程中,锂的插入和脱插应可逆且主体结构没有或很少发生变化,这样尽可能大;(4)氧化还原电位随x的变化应该尽可能少,这样电池的电压不会发生显著变化,可保持较平稳的充电和放电;(5)插入化合物应有较好的电导率和离子电导率,这样可减少极化并能进行大电流充放电;(6)主体材料具有良好的表面结构,能够与液体电解质形成良好的SEI膜;(7)插入化合物在整个电压范围内具有良好的化学稳定性,在形成SEI膜后不与电解质等发生反应;(8)锂离子在主体材料中有较大的扩散系数,便于快速充放电;(9)从实用角度而言,主体材料应该便宜,对环境无污染。
一、碳负极材料碳负极锂离子电池在安全和循环寿命方面显示出较好的性能,并且碳材料价廉、无毒,目前商品锂离子电池广泛采用碳负极材料。
近年来随着对碳材料研究工作的不断深入,已经发现通过对石墨和各类碳材料进行表面改性和结构调整,或使石墨部分无序化,或在各类碳材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构,锂在其中的嵌入-脱嵌不但可以按化学计量LiC6进行,而且还可以有非化学计量嵌入-脱嵌,其比容量大大增加,由LiC6的理论值372mAh/g提高到700mAh/g~1000mAh/g,因此而使锂离子电池的比能量大大增加。
目前,已研究开发的锂离子电池负极材料主要有:石墨、石油焦、碳纤维、热解炭、中间相沥青基炭微球(MCMB)、炭黑、玻璃炭等,其中石墨和石油焦最有应用价值。
中间相炭微球负极材料
中间相炭微球负极材料简介中间相炭微球负极材料是一种新型的锂离子电池负极材料,具有高比容量、优良的循环稳定性和低成本等优点。
本文将对中间相炭微球负极材料的特性、制备方法以及在锂离子电池中的应用进行全面详细的介绍。
特性1.高比容量:中间相炭微球负极材料具有较高的比容量,可以存储更多的锂离子,从而提高锂离子电池的能量密度。
2.良好循环稳定性:中间相炭微球负极材料在长期充放电循环过程中具有较好的稳定性,能够保持较高的容量和循环寿命。
3.低成本:中间相炭微球负极材料的制备方法简单且成本较低,可以大规模生产,降低锂离子电池的制造成本。
制备方法中间相炭微球负极材料通常通过碳化硅模板法制备,具体步骤如下:1.制备硅模板:将硅颗粒与模板剂混合,通过高温煅烧得到具有孔隙结构的硅模板。
2.沉积碳源:将碳源溶液浸渍到硅模板中,经过干燥和热处理,使碳源在硅模板孔隙中沉积形成中间相炭微球。
3.模板去除:通过酸洗等方法将硅模板溶解,得到中间相炭微球。
4.表面改性:为了提高材料的导电性和循环稳定性,可以对中间相炭微球进行表面改性处理。
应用中间相炭微球负极材料在锂离子电池中具有广泛的应用前景,主要包括以下几个方面:1.电动汽车:由于中间相炭微球负极材料具有高比容量和良好的循环稳定性,可以大幅提升电动汽车的续航里程和使用寿命。
2.便携式电子设备:中间相炭微球负极材料可以提供更高的能量密度和更长的使用时间,使得手机、平板电脑等便携式电子设备能够更加持久地使用。
3.储能系统:中间相炭微球负极材料的高比容量使其成为储能系统中的理想选择,可以提供更大的存储容量和更高的能量输出。
4.太阳能电池储能:中间相炭微球负极材料在太阳能电池储能领域具有广阔的应用前景,可以有效提高太阳能电池系统的储能效率和稳定性。
结论中间相炭微球负极材料是一种具有许多优点的新型锂离子电池负极材料。
通过合适的制备方法可以得到具有高比容量和良好循环稳定性的中间相炭微球。
在电动汽车、便携式电子设备、储能系统以及太阳能电池储能等领域都有着广泛的应用前景。
石油沥青基中间相炭微球用作锂离子电池负极材料时与电解液的相容性
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中间相沥青炭微球及其在锂离子二次电池方面的应用
M ES OCARBON I M CROBEADS AND TS I APPLI CATI ON ON THE NEGATI VE ELECTRODE FOR LI TH I UM oN I BATTERI ES
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摘 要: 中间相沥青 炭馓球是一 种特 殊形态 的炭材料前驱体 , 在众多领域有着广 泛的应用 。本文舟绍 了中间相
沥青炭微球的制蔷 ’ 蛄构及性质 , 在此基础上重点 综述了近年来 中间相沥青炭擞球在高性能锂离子 二次 电池电 极材 料方面的应用进展 , 并指 出今后 的研究方 向。 美键词 : 中间相沥青炭微球 ; 锂离子二次电池 ; 制各 ; 结构 ; 质 性 中围分 类号 : M9 1 1 T 1 .5 文献标识 码 : A 文章编号:0 1 7 12 0 )10 2 -6 10 4 f02 0 .0 80 3
中间相沥青 炭微 球 ( s a o c bas Me cr nMi ed , o b m MC ) MB 是沥青类 有机 化合 物如 石油渣 油和煤焦 油沥青 在中温 ( 5 ~5 0℃ ) 30 5 惰性气 氛 中进行 热
中间相炭微球用途
中间相炭微球用途
中间相炭微球是一种特殊的材料,具有广泛的应用领域。
下面将从环境保护、能源存储和生物医学三个方面介绍中间相炭微球的用途。
一、环境保护方面
中间相炭微球可以作为吸附剂用于水污染治理。
由于其具有大比表面积和高孔隙率的特点,中间相炭微球能够高效吸附水中的有机物、重金属离子和微生物等污染物质。
通过调控中间相炭微球的孔径和表面化学性质,可以实现对不同种类污染物的选择性吸附。
此外,中间相炭微球还可以用于土壤修复和废气处理等环境治理领域。
二、能源存储方面
中间相炭微球在能源领域具有重要的应用前景。
由于其独特的碳纤维结构和多孔性,中间相炭微球可以作为电极材料用于超级电容器和锂离子电池等能源存储设备中。
相比于传统材料,中间相炭微球具有更高的比电容和更长的循环寿命,能够提高能源存储设备的性能和可靠性。
此外,中间相炭微球还可以用于光催化和电催化等能源转换过程中。
三、生物医学方面
中间相炭微球在生物医学领域发挥着重要作用。
由于其生物相容性好、表面活性高和孔径可调的特点,中间相炭微球可以用于药物传递和组织工程等领域。
在药物传递方面,中间相炭微球可以作为载
体材料,将药物包裹在微球内部,并通过调控微球的孔隙结构和表面性质,实现药物的控释和靶向输送。
在组织工程方面,中间相炭微球可以作为支架材料用于细胞培养和组织修复,通过提供三维支撑结构和促进细胞生长,实现组织的重建和再生。
中间相炭微球具有广泛的应用领域,包括环境保护、能源存储和生物医学等方面。
随着科技的不断进步和发展,相信中间相炭微球的应用前景会更加广阔,为人们的生活带来更多的便利和改善。
锂电池负极材料的失效机制分析
锂电池负极材料的失效机制分析最常⽤的锂离⼦电池负极材料主要包括天然/⼈造⽯墨、中间相炭微球(MCMB)、钛酸锂、硅基负极、硬碳材料/软碳材料(HC/SC)、⾦属锂等,其微观形貌、晶体结构和组成成分对锂离⼦电池性能有较⼤影响。
理想的锂离⼦电池负极材料应具备以下特征:①Li+在负极材料基体中插⼊的氧化还原电位应尽可能低,接近⾦属锂的沉积电位,从⽽使电池的输⼊电压⾼。
②负极应⽐正极具有更⼤的⼏何尺⼨,以防⽌在负极末端边缘沉积锂。
③负极材料应具有良好的表⾯结构,并在整个电压范围内具有较好的化学稳定性,能够与液体电解质形成良好的SEI 膜,且形成的 SEI 膜不易与电解质等发⽣反应。
④具有较⾼的电⼦电导率和离⼦电导率,以减少极化并能进⾏⼤电流充放电。
⑤具有⾼的电极表⾯积,缩短Li+在⽯墨颗粒之间的扩散路径,有助于快速充放电和提⾼电池容量。
然⽽,当负极材料采⽤BET(Brunauer、Emmett 和Teller)⽅法制备时,减⼩活性物质粒径会增⼤⽐表⾯积,从⽽导致不可逆容量损失增⼤。
在锂离⼦电池循环充放电过程中,负极材料失效主要由活性物质失效和界⾯反应失效等多种失效机制造成。
负极材料失效或⽼化后,⽯墨颗粒发⽣破裂及粉化,致使Li+的扩散阻⼒增加,导致倍率性能较差,⽽快速充电时Li+则易在⽯墨表⾯沉积形成锂枝晶,进⽽引发严重的安全隐患。
本节以负极材料的两种失效机制为切⼊点,详细阐明和分析锂离⼦电池负极材料失效机制,同时也为缓解负极材料失效提供⼀些改善措施。
1. 活性物质失效以⽯墨为负极的锂离⼦电池,在Li+嵌⼊和脱出过程中,⽯墨体积效应变化不明显(视材料⽽定,通常在10%或更⼩),所以Li+脱嵌对其可逆性影响较⼩。
然⽽,⽯墨晶体结构的变化会产⽣缺陷和机械应⼒,在缺陷和应⼒集中的条件下,可能会破坏晶体结构或形成微裂纹。
随着⽯墨与电解液之间界⾯反应的发⽣,在⽯墨中会形成溶剂共插层,导致⽯墨层出现破裂和脱落;沿着⽯墨破裂形成的裂纹,电解液在⽯墨内部继续反应,进⽽导致⽯墨结构快速崩塌。
国标 中间相炭微球
中间相炭微球(MCMB)是一种具有特殊结构和性能的碳材料,广泛应用于锂离子电池、超级电容器、燃料电池等领域。
根据国家标准GB/T 24531-2009《中间相炭微球》,中间相炭微球是一种特殊的碳纳米颗粒,其直径一般在10-100纳米之间,呈球形或类球形结构。
中间相炭微球的主要特点是具有高的比表面积、良好的导电性和优异的电化学性能。
这些特性使得中间相炭微球在能源存储和转换领域具有广泛的应用前景。
例如,在锂离子电池中,中间相炭微球可以作为负极材料的添加剂,提高电池的能量密度和循环寿命;在超级电容器中,中间相炭微球可以提高电容器的比电容和功率密度;在燃料电池中,中间相炭微球可以提高燃料电池的效率和稳定性。
此外,中间相炭微球还具有良好的热稳定性和化学稳定性,可以在极端环境下保持良好的性能。
这使得中间相炭微球在航空航天、军事等高科技领域也具有重要的应用价值。
然而,中间相炭微球的制备过程复杂,需要通过高温裂解生物质或者石油焦等原料来得到。
因此,如何降低中间相炭微球的制备成本,提高其产量和质量,是目前研究的重要方向。
总的来说,中间相炭微球是一种具有广泛应用前景的新型碳材料。
随着科研技术的不断进步,我们有理由相信,中间相炭微球将在未来的能源存储和转换领域发挥更大的作用。
沥青做电池负极材料
沥青做电池负极材料随着科技的不断进步,人们对于电池的需求也越来越大。
电池作为能量储存和释放的重要设备,在我们的日常生活和工业生产中扮演着不可或缺的角色。
因此,对于电池材料的研究和开发也变得越来越重要。
近年来,科学家们发现,沥青作为一种新型的电池负极材料具有巨大的潜力。
沥青,即常见的柏油,是一种由石油经过加热后得到的油质物质。
它具有粘性和可塑性,常用于道路建设和防水材料。
然而,人们很少想到它还可以用于电池材料。
事实上,沥青具有很高的碳含量,这使得它成为一种理想的电池负极材料。
沥青具有良好的导电性能。
由于沥青中碳元素的存在,沥青能够有效地导电。
这意味着沥青可以作为电池负极材料,帮助电子在电池中自由移动,从而实现电能的储存和释放。
与传统的电池负极材料相比,沥青具有更低的电阻和更高的导电性能,能够提高电池的效率和性能。
沥青具有较高的比表面积。
比表面积是指单位质量的材料所具有的表面积。
沥青具有独特的多孔结构,可以提供更大的表面积,从而增加电池与电解液之间的接触面积。
这对于电池的反应速率和电荷传输非常重要。
利用沥青作为电池负极材料,可以提高电池的反应速率,从而增加电池的充放电效率。
沥青还具有很好的化学稳定性。
电池在工作过程中会产生一些化学反应,这可能导致电池材料的腐蚀和失效。
然而,沥青作为一种化学稳定的材料,能够有效地抵抗这些化学反应的侵蚀,延长电池的使用寿命。
这使得沥青成为一种可靠的电池负极材料。
沥青是一种廉价的材料。
相比于传统的电池材料,如锂、钴等稀有金属材料,沥青的生产成本较低。
这使得沥青作为电池负极材料具有巨大的经济潜力,并且可以降低电池成本,推动电池技术的发展。
然而,沥青作为电池负极材料也存在一些挑战。
首先,沥青的循环寿命较短,容易发生容量衰减。
这需要进一步的研究和改进,以提高沥青电池的循环稳定性。
其次,沥青的能量密度相对较低,限制了其在一些高能量密度应用中的应用。
因此,科学家们需要不断努力,寻找更好的方法来改进沥青电池的性能。
低温CoCl2催化热处理中间相炭微球用作锂离子电池负极材料
30 0 0o C的高温石 墨 化 , 不仅 耗 能 严 重 , 且 直 接 导 而 致 市 场 售 价 居 高 不 下 , 际 充 放 电 容 量 约 为 实
MC s 用化 , 会 获 得 一 种 新 的高 容 量 负 极 材 MB 实 将 料 。因此 , 高低 温处理 MC s 提 MB 的充放 电效 率 , 减
少首 次不 可逆 容量 是低 温处 理 MC s MB 高容 量 化 进 程 中需 要 迫切 解决 的问题 。
如能 将 MC MBs 理 成 表 面 为类 石 墨 化 层 , 处 内
材 料 有 限 公 司 提 供 ,平 均 拉 度 2 i 5t m,密 度
1 5g m 。 . /c
收稿 日期 :0 6 1-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ: 修 回 日期 : 0 —20 2 0 ・02 2 61- 0 9
炭 的种类 比较 多 , 放 电性 能 的差 异 也 比较 大 。其 充 中 ,中 间 相 炭 微 球 (Meoab n irb a s scro m co ed . MC s 呈 球形 片层 结 构 MB ) , 积 密度 较 高 , 锂 堆 嵌
电 比容 量最 高 , 可达 1 9 0mACg 。但 是 , 温处 1 I ¨ 低 理 MC MBs 的首次 不可 逆 容量 高达 4 0 h g 第 1 4 / , mA 次 的 充 放 电 效 率 比较 低 。如 果 能 将 低 温 处 理 的
的探 索 。
的体积 容量 也 比较 大 ; MB 的外 表 面 积较 小 , MC s 可
中间相炭微球热处理用作锂离子电池负极材料
下 MC MB经低于 1 0 ℃低温修饰 处理 可获得 充放容 量高于 5 0 h g循 环性能 良好 的锂 离子 电池 负极 材料 , 00 0 mA / 、 为轻 量化 、 高容量锂 离子电池 负极材料 的开发提供 了新的发展方向 。
关键 词 中间相炭微球 热处理 锂离 子电池 负极材料
HU e ,Z W i HANG Y n g n W ANG h n y n 。 I Xi o gag, C e g a g ,L U uu jn
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中间相炭微球
中间相炭微球中间相炭微球(MCMB)是日本的Honda和Yamada于1973年从沥青中间相中通过溶剂选择分离出的,在此以后,对MCMB的研究快速发展起来。
MCMB是液晶状各向异性的小球体,它具有杰出的物化性能,如化学稳定性、热稳定性、优良的导热导电性能,是一种新型的具有很大发展潜力和应用前景的炭材料,因此它的出现引起了炭材料学界研究的兴趣。
MCMB由于其具有均匀的粒径和良好的球形特点,又兼具有独特的分子层面平行堆砌结构和自粘结性,已成为非常优质的炭材料前驱体,目前已被用于制备高强度高密度炭材料、高比表面积活性炭材料、高效吸附材料、催化剂载体、锂离子电池负极材料1等一系列高性能材料。
本文概述了MCMB的制备方法,及其生长机理和影响因素,并介绍了MCMB在高强高密各向同性炭材料、锂离子电池负极材料等方面的应用。
1中间相炭微球的制备1.1 中间相球体的生成、生长和融并MCMB的制备是以液相炭化理论为指导。
按照液相炭化理论,含有多环芳烃重质成分的烃类,液相炭化过程中生成大量的中间相小球体,要得到粒径均匀、形貌好的MCMB关键在于聚合过程中,怎样适当控制小球体的生长,并阻止小球体之间的融并,这就要控制好液晶分子的生长速率和流动性。
为了能够制备出性能更优异的MCMB,国内外学者对碳质中间相的形成理论进行了广泛而深入的研究,并提出了极具代表性的三种理论;一种为中间相形成机理的传统解释,有机芳香类化合物如煤焦油、沥青等在350~500℃下液相炭化,体系内不断进行着热分解以及热缩聚反应,脱氢后,形成了大量高聚物大分子,随着聚合程度的加深,分子量不断长大,到一定程度后,在范德华力的作用下形成片层叠合,为了体系内两相之间的稳定,片层堆叠到一定程度,形成具有各向异性的中间相小球体,中间相小球体继续聚合母液中的小分子,同时球体之间相互碰撞融并,逐渐成长为大的球体,这就是MCMB生成,生长和融并的过程。
对中间相形成机理进一步完善,提出了“微域构筑”理论,认为应该先由片状芳香分子组装成片状分子堆积单元,然后再堆叠成球形的微域,最后由微域堆积成中间相球体。
中间相炭微球负极材料
中间相炭微球负极材料中间相炭微球是一种新型的负极材料,其独特的结构和优良的性能使其成为一种具有广泛应用潜力的材料。
下面将详细介绍中间相炭微球的结构、性能以及在储能领域的应用。
中间相炭微球是一种由石墨烯和多孔碳化硅组成的复合材料。
它采用“粉末衬底全反应法”制备而成,具有球形结构和均匀分布的孔隙结构。
这种结构使得中间相炭微球可实现高比表面积和优良的导电性能。
此外,由于其具有三维多孔结构,中间相炭微球在储能领域具有很高的应用潜力。
中间相炭微球的主要性能指标包括比容量、循环稳定性和倍率性能等。
首先是比容量,中间相炭微球具有较高的比容量,可以达到两倍以上的锂离子比容量。
其次是循环稳定性,中间相炭微球具有优异的循环稳定性,可以完成上千次的循环充放电而无明显的性能衰减。
最后是倍率性能,中间相炭微球具有良好的倍率性能,可以实现高倍率的充放电。
中间相炭微球在储能领域有着广泛的应用前景。
首先,在锂离子电池中,中间相炭微球可以作为负极材料代替传统的石墨材料。
与石墨材料相比,中间相炭微球具有更高的比容量和更优异的循环稳定性,可以提高电池的储能密度和使用寿命。
其次,在超级电容器中,由于中间相炭微球具有优良的导电性能和较高的比容量,可以作为电极材料来提高超级电容器的能量存储能力。
此外,中间相炭微球在光电催化、储氢材料和传感器等领域也具有广泛的应用潜力。
总之,中间相炭微球作为一种新型的负极材料,具有独特的结构和优良的性能。
其在储能领域的应用潜力巨大,可以广泛应用于锂离子电池、超级电容器以及光电催化、储氢材料和传感器等领域。
中间相炭微球的发展将为储能技术的进一步发展和应用提供新的可能性。
中间相碳微球的用途
液相色谱柱填料
可以满足以下要求:
1. 能过在强酸或基本溶液下使用
2. 不产生有溶剂造成的体积变化或变化很少 3. 耐高温 4. 尽可能完全无活性 5. 在水中分离能力不变化
其他用途
另外还可用作充材料、导电料、阳离子
交换剂、功能复合材料等。
若能廉价高效地进一步制的有特定尺 寸结构定向好的中间相炭微球,就能使之 更广泛的应用于诸如机械工业、能工业、 化学工业、半导体工业、新能源、环保等 领域。
对于中间相碳微球的应用,我们要先了解 其性能的优点。
1.
中间相碳微球具有放电电压平台平稳,放电容量 高,密度大,比表小等优点;是一种优异的锂离子 电池负极材料,是汽车动力电池的重要原料,有很 好的应用前景,和价值。由于其电化学性能、工艺 性能和安全性能较好,还能满足动力电池大电流充 放电的要求。
下面了解一下在世界上中间相碳微球关于锂电形颗粒, 并通 过调整组份内β树脂含量可以具有适宜的自 粘接性,因此是一种制备复合材料的优质 原料。 直接压粉成型,热处理发生自烧结作 用生成高强高密各向同性碳材料,省去了 普通石墨制品所需的混捏、浸渍、焙烧等 工序,而制出的碳材料又具有杰出的力学 性能。
其他复合材料
把碳化硼颗粒与MCMB混合均匀后, 在高压下冷压成型后高温热处理所具备的 复合材料具有良好的抗氧化应能。MCMB 与碳纤维复合材料显示具有杰出的力学性 能,即:高强度、高密度和优越的耐磨性 能。与通常的碳碳复合材料比具有艺简 单、成本低等优点,因此这种复合材料有 望得到更广大的应用。
锂电池
MCMB作为负极材料具有如下优点: MCMB是一支能够球形颗粒,它能够 紧密堆积而形成高密度电极 。 MCMB具有较低的表面积,减少了在 充放电过程中发生的表皮反应。 MCMB内部晶体结构呈径向排列, 意味着在表面存在许多暴露着的石墨晶体 边缘,从而使 MCMB能够大电流密度充放 电。
中间相炭微球作为锂离子电池负极材料的研究现状
L u M e n g , L i T i e - h u , Z h a o T i n g - k a i , Z h a n g We n - j u a n
l i k e l y t o b e t h e r e s e a r c h e mp ha s i s o f t h i s ie f l d i n t h e f u t u r e ,i n c o n s i d e r a t i o n o f t h e d e ma n d o f l i - i o n b a t t e y r wi t h h i g h
d o i : 1 0 . 3 9 6 9  ̄ . i s s n l O 0 1 — 8 9 4 8 . 2 0 1 3 . 0 1 — 0 0 3 中图分类 号: T M9 1 2 . 9 文 献标 识码: A
R ES EA R CH PR o GRESS oF M ES o CARB o N M I CR o BEA D S
( 西北工业 大学 材料学 院 , 陕西西安 7 1 0 0 7 2 )
摘 要:中间相炭微球 ( MC MB ) 由于具有独特 的类石 墨的 片层 结构 , 是 一种极具发展 潜 力的锂 离子 电池 负极材料 , 它除 了具有一般炭 负极材料 的优点 外 , 由于其球 形层状结构还使 其具有 密度 高 、 易脱嵌锂 、 边界损失 小等特 , 董。 本文 主要论述 了锂 离子 电池 负极材料 中间相炭微球 的制 备 、热 处理和 改性 等方 面的研 究现 状及存 在 的问题 ; 在 当今锂 离子 电池 高容量低 成本的发展要 求下 ,预期低 温热处理 的 中间相炭微球将 是今后 的研 究重点 。 关键词 :中间相炭微球 ;锂 离子 电池 ;负极材料
2024年中间相炭微球市场发展现状
2024年中间相炭微球市场发展现状概述中间相炭微球是一种具有高度石墨化程度和孔隙度的功能性碳材料,具有广泛的应用前景。
本文将对中间相炭微球市场的发展现状进行分析和总结。
市场规模近年来,中间相炭微球市场逐渐崛起,市场规模不断扩大。
据统计数据显示,2019年中间相炭微球市场的全球销售额达到XX亿美元。
预计未来几年市场规模将继续增长。
应用领域中间相炭微球在多个领域具有广泛的应用。
主要应用领域包括:1.锂离子电池:中间相炭微球作为电池负极材料,具有较高的比能量和循环稳定性,可提高电池性能。
2.超级电容器:中间相炭微球作为超级电容器电极材料,具有高比容量和快速充放电性能。
3.催化剂载体:中间相炭微球具有较大的比表面积和孔隙度,可作为催化剂的优良载体。
4.气凝胶:中间相炭微球可用于制备高性能气凝胶材料,具有低密度、高孔隙率和优异的保温性能。
5.生物医药领域:中间相炭微球可用于制备药物载体、基因传递载体等,具有良好的生物相容性和药物缓释性能。
主要市场竞争格局目前,中间相炭微球市场存在多家主要厂商,竞争格局较为激烈。
主要竞争厂商包括A公司、B公司、C公司等。
这些厂商不仅在产品质量、技术创新等方面竞争激烈,还通过不断拓展市场和提供定制化服务来提升竞争优势。
发展趋势1.创新技术:中间相炭微球市场将继续推动技术创新,开发出更高性能、更多功能的产品,以满足不同领域的需求。
2.环保可持续发展:随着环保意识的提高,中间相炭微球的生产将更加注重资源利用率和环境友好性。
3.多元化应用:中间相炭微球市场将进一步拓展应用领域,如纳米材料、能源存储等领域的应用潜力将逐渐被挖掘。
4.国际市场开拓:中国的中间相炭微球产业已经取得较大发展,未来将进一步加强与国际市场的合作与交流,拓展海外市场。
总结中间相炭微球市场的发展前景广阔,应用领域多样化。
竞争激烈的市场环境将推动企业不断创新,提高产品性能和质量。
随着技术的不断突破和市场的持续扩大,中间相炭微球市场将迎来更多的机遇和挑战。
表面氧化改性中间相炭微球用于锂离子动力电池负极材料的研究
表面氧化 改性 中间相炭 微球 用于锂 离子 动力 电池负极材料 的研究木
王红强,李庆余,韦 卉,黄有国,钟玉兰,颜志雄
( 西师 范大 学化 学化 工 学院 ,广西 广 桂林 5 10 ) 404
摘 要 :采用表面氧化对中间相炭微球进行改性 ,在电化学工作站上研究其电化学性能,结果表明,
n c ce bl a d y l a i t . whc C s p l 1 O i y i h a u py 6 W p le ic ag o r a 0 dsh g n us ds h e p we t 9 % i a e ;中间相炭微球 ;表面氧化 ;脉冲放 电
中图分类 号 :T I7 文献标 识码 :A Q2. 1
文章编 号 :10 — 68 (07 1 0 — 0 05 04 20 )0 — 6 4
THE TUDI S ES oN ELECTRoCHEM I CAL PERFoRM ANCE oDI ED ES oF M FI M oCARBoN MI CRoBEADS BY oXI DATI oN Ⅳm TH oDS
ABS TRACT :Th lcr c e c lp roma c fmo i e CⅧ e ee t h mia e r n e o df d M o f i Sb u fc xd t n y sra e o ia o i
h s b e t d e . ti o n h to i ai n M CN S h v i h r d s h r e c p ct 6 . a e n s id I S f u d t a x d t u o m a e h g e ic a g a a i 3 15 y mAh ・ a d t e d s h g a a i t 2 d s h g u r n S 9 .% o h t a . C g一 n h i a e c p ct a C ic a e c re t i 6 6 cr y r f t a t 0 1 d s h g a a i .I i 6 1 h g e h e d s h g a a i f u t ae CN S a ic a e c p c t t S . % i h r t a t ic a e c p c t o n e t d M r y n h r y r m t
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Li PF6 / EC + D EC ( 1 ∶ ) 、 mol/ L Li PF6 / EC + DMC 1 1
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2002 年第 1 期 CARBON TECHNIQUES 2002 № 1 总第 118 期 炭 素 技 术 SUM118
为三电极系统 , 炭膜为工作电极 , 参比电极和辅助 多孔膜 , 电解液为上述自配的 6 种电解液 。 、 充 放
电极均为金属锂箔 , 隔膜为 Celgard 2400 聚丙烯 电制度为 : 充电终止电压 0 . 000V , 放电终止电压
市售 电池级 上海试剂二厂
2 . 000 V , 充 、 放电电流密度 I = 15 . 0 mA/ g 。使
表2 实验中使用的各种溶剂的物理化学参数
Table 2 The physical and chemical properties of the solvents used in the experiments
溶剂 介电常数
PC EC DMC 64. 4 89. 6 3. 12 2. 81 7. 21
表1 有关试剂的规格和生产厂家
Table 1 The specif ications and manufacturing factories of the reagents used in the experiments
使用表 1 中的溶质和溶剂配制电解液 : 先将
Li PF6 晶体在 < 266 Pa 的真空干燥箱中 80 ℃ 条件
下干燥一昼夜后 , 密封放入干燥器中备用 。以干 燥后的 LiClO4 或 Li PF6 为溶质和三组溶剂 [ EC + D EC ( 1 ∶ ) , EC + DMC ( 1 ∶ ) , PC + DM E ( 1 ∶ ) ] 在 1 1 1 充满高纯氩气的手套箱中分别配制 1 mol/ L Li2 ClO4 / EC + D EC ( 1 ∶ ) 、 mol/ L LiClO4 / EC + DMC 1 1
COMPATIBIL ITY OF EL ECTROLYTES WITH PETROL EUM PITCH BASED MESOCARBO N 2 MICROBEADS USED AS THE NEGATIVE EL ECTROD E MATERIALS IN L . 3 宏观电化学性能测试 1. 3. 1 恒电流充 、 放电实验
质在其中有较大的溶解度和解离度 , 低粘度的溶
试剂名称 LiClO4
LiPF6 Et hylene Carbonate Propylene Carbonate Dimet hyl Carbonate Diet hyl Carbonate Dimet hoxyet hane Polytetraflurene Lit hium foil
石油沥青基中间相炭微球用作锂离子电池负极 材料时与电解液的相容性
徐仲榆1 ,朱鹏2 ,彭丽华2 ,郑洪河1 ,尹笃林2
( 1. 湖南大学 新型炭材料研究所 ,长沙 410082 ;2. 湖南师范大学 化学化工学院 ,长沙 410081)
摘 : 选择经最高热处理温度 t max = 2 800 ℃ 要 处理过的石油沥青基中间相炭微球 ( P - MCMB) 试样作为锂离 子电池 (L IB) 的负极材料 ,组配了 6 种常用的电解液 ,运用恒电流充 、 放电法 ,粉末微电极循环伏安法 ,考察了 P
Abstract : Petroleum pitch2based Mesocarbon Microbeads ( P2MCMB) were heat2treated at 2 800 ℃, The heat2treat2 Key words : Lit hium ion batteries ; negative electrode materials ;petroleum pitch based MCMB ;electrolytes ; compati2
SEI films. bility
( 1. The Instit ute of New Carbon Materials , Hunan U niversity , Changsha 410082 ,China ;2. College of Chemist ry & Chemical Engineering , Hunan Normal U niversity , Changsha , Hunan 410081 , China)
LiClO4 ? H2 O 晶体在 < 266 Pa 的真空干燥箱中程 3
序升温干燥一昼夜 ( 分别在 90 ,110 ,140 ℃和 180 ℃ 条件下保温 8 ,8 ,4 h 和 4 h ) , 待成为无水 LiClO4 的白 色 粉 末 后 , 密 封 放 入 干 燥 器 中 备 用 。无 水
1 期 徐仲榆 第 石油沥青基中间相炭微球用作锂离子电池负极材料时与电解液的相容性 ?3 ?
用美国 Arbin 公司 B T2000 型电池测试系统进行 恒电流充 、 放电实验 。
- MCMB 试样在各种电解液中的充 、 放电性能 。采用 F TIR 光谱技术测定了 P - MCMB 试样在 6 种电解液中
首次充电时表面生成的 SEI 膜的化学成分 。实验结果表明 , P - MCMB 试样与电解液的相容性和 SEI 膜的织 构有关 。 关键词 : 锂离子电池 ; 负极材料 ; 石油沥青基 MCMB ;电解液 ; 相容性 中图分类号 : TM911. 15 文献标识码 :A 文章编号 :100123741 ( 2002) 0120001207
ed samples were used as t he negative electrode materials in lit hium ion batteries. The charging2discharging perfor2 experiments and t he powder microelectrode cyclic voltametry experiments. The chemical composition of t he SEI film , mance of t he samples in six kinds of common electrolytes was investigated by t he galvanostatic charging2discharging which formed in t he electrolytes during t he first charging process , was analyzed by F T2IR spectrum. The experimen2 tal results indicate t hat t he compatibility of t he electrolytes wit h t he P2MCMB samples is related to t he textures of t he
XU ZHON G2yu1 , ZHU Peng2 , PEN G Li2hua2 , ZHEN G Hong2he1 , YIN Du2lin2
负极材料之一 , 但在组配锂离子电池时必须选择
编辑 张 勇
炭 素 技 术 2002 年 ?2 ?
一种最合适 ( 相容 ) 的电解液 , 才能使其充分地表 现出优良的充放电性能来 , 为此我们选择经 t max = 2 800 ℃热处理过的具有良好贮锂结构的石油 沥青基中间相炭微球 ( P - MCMB ) 试样 , 组配了 6 种常用的电解液 , 通过考察 P - MCMB 试样在 6 种电解液中的充 、 放电性能来讨论 P - MCMB 与 电解液的相容性 。
粘度/ cP
25. 3 18. 5 ( 40 ℃ ) 6 7. 5 4. 6
1 实验
1. 1 试样的制备 1 . 1 . 1 P - MCMB 的制备
DEC DM E
3 玻璃炭电极表面的测试结果 。
以精制石油沥青为原料 , 将其装入反应釜内 , 以一定速率升温至指定温度 , 持续搅拌 , 进行热缩 聚反应 , 经一定时间后 , 自然冷却至室温 , 将热缩 聚反应所得的含中间相沥青炭微球的产物用溶剂 萃取法 分 离 出 各 向 同 性 母 体 成 分 后 , 经 洗 涤 、 干 燥 ,即可得到石油沥青基中间相炭微球 ( P MCMB ) 。 1 . 1 . 2 P - MCMB 的石墨化 将 P - MCMB 放入石墨坩埚内 , 然后将坩埚 放入自行研制的中频感应石墨化炉的恒温区 , 温 度升 高 到 2 800 ℃时 , 停 止 升 温 , 自 然 冷 却 至 室 温 , 取出作为 P - MCMB 试样 。 1. 1. 3 炭膜制备 将 P - MCMB 试样与聚四氟乙烯 ( P TFE ) 乳 浊液按 92 ∶ ( 质 量 比 ) 的 比 例 混 合 , 先 热 压 成 片 8 ( 厚度≈ 0 . 10 mm) , 在 160 ℃、 266 Pa 的真空条 < 件下干燥 24 h , 取出称重后放入干燥器内备用 。 1. 2 电解液的配制 有关试剂的规格和生产厂家见表 1 。
缩略名 规格 分析纯 电池级
EC PC
生产厂家 上海试剂一厂 日本
电池级 Merck Co. 德国 电池级 Merck Co. 德国