編號(hào)：CYYJ043343
篇名：蘭炭基硬炭的微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控及儲(chǔ)鈉性能
作者：何艷賓 張兆華 劉宇昊 屈笑笑 郝睿 黃光許 賈建波 邢寶林 張傳祥
關(guān)鍵詞： 蘭炭 硫酸銨 硬炭 微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控 鈉離子電池
機(jī)構(gòu)： 河南省煤炭綠色轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 目前硬炭大規(guī)模生產(chǎn)主要受到制備工藝的限制。以蘭炭為原料,經(jīng)硫酸銨一步水熱處理后進(jìn)行1400℃高溫炭化,制備蘭炭基硬炭,采用X射線衍射(XRD)、拉曼光譜(Raman)、氮?dú)馕�、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)等方法分析了蘭炭基硬炭的微觀結(jié)構(gòu)及表面官能團(tuán)等在硫酸銨水熱處理與高溫炭化過(guò)程中的演變規(guī)律,并通過(guò)恒流充放電、恒電流間歇滴定以及循環(huán)伏安測(cè)試等方法研究不同蘭炭基硬炭用作鈉離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能,探索微觀結(jié)構(gòu)對(duì)負(fù)極材料電化學(xué)儲(chǔ)鈉性能的影響機(jī)制及蘭炭基硬炭的電化學(xué)儲(chǔ)鈉機(jī)理。結(jié)果表明:通過(guò)調(diào)節(jié)硫酸銨水熱處理溫度可以精準(zhǔn)調(diào)控蘭炭基硬炭中各碳相的相對(duì)含量,從而達(dá)到提高其儲(chǔ)鈉性能的目的;當(dāng)水熱處理溫度為260℃時(shí),得到的樣品(NLC-260)具有較高含量的偽石墨結(jié)構(gòu)(32.4%)以及適量的無(wú)序結(jié)構(gòu)(36.4%),表現(xiàn)出最佳的電化學(xué)性能,在20 mA/g的電流密度下可逆容量可達(dá)294.0 mAh/g,首次庫(kù)倫效率高達(dá)83.0%,經(jīng)1000次循環(huán)后容量保持率仍可達(dá)79.6%。
