双功能活化制备沥青基硬炭用于钠离子电池负极

双功能活化制备沥青基硬炭用于钠离子电池负极
吴吉昊;陈涛;刘思宇;刘梦柯;杨卷
【期刊名称】《化工学报》
【年(卷),期】2024(75)3
【摘要】硬炭作为钠离子电池(SIBs)最具有应用前景的负极材料,其形貌的可控调
节和结构优化被广泛研究和关注。

以煤沥青为原料,采用柠檬酸钾
(C_(6)H_(5)K_(3)O_(7)·H_(2)O)作为双功能活化剂:(1)气体分解产物可消耗过量的氢,实现沥青的固态热解,阻碍有序微晶的生成;(2)固态分解产物钾盐进行活化造孔,
从而在高温碳化过程中形成丰富的封闭纳米孔。

基于此,成功制备了具有高度无序、多孔片状结构的沥青基硬炭材料,并应用于SIBs负极,探究其电化学性能。

研究发现,通过调控活化剂用量可以实现沥青基硬炭微观结构的优化,在适宜质量比条件下制
备的硬炭(HC-2-1300)首次库仑效率高达81.5%,在0.1 A·g^(-1)的电流密度下,其
可逆比容量为214.2 mAh·g^(-1),明显优于直接碳化的样品(DC-1300)。

同时,在5 A·g^(-1)的高电流密度下,HC-2-1300样品仍有116.7 mAh·g^(-1)的可逆比容量,且在1 A·g^(-1)电流密度下充放电循环2000圈后,容量保持率达75.1%,显现出优异的倍率性能和循环稳定性,具有广阔的应用前景。

【总页数】9页(P1019-1027)
【作者】吴吉昊;陈涛;刘思宇;刘梦柯;杨卷
【作者单位】西安交通大学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ536.4
【相关文献】
1.硬炭作为钠离子电池炭负极材料的研究
2.钠离子电池负极用高性能沥青基富硫炭材料
3.绿色大规模制备甘蔗渣衍生的N/O双掺杂硬碳用作高性能钠离子电池负极
4.钠离子电池硬炭负极材料的研究进展
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