空气氧化对沥青基炭结构和储锂/钠性能的影响

发布时间：2022-02-12 14:56

　　新能源技术的快速发展,对能量转换、存储器件的要求日趋加深。传统石墨类材料由于炭层间距有限,无法满足钠离子电池负极材料所需。作为无定形炭,硬炭结构的无序性和较大的层间距为钠离子的储存提供更多的活性位点和插层取向,结构的特殊性使得硬炭在锂/钠离子电池负极材料研究中备受关注。沥青是炭材料的优质前体,石油沥青和煤沥青是原油和煤加工过程中的附属产物,两者均具有较好的化学反应活性。采用软炭炭源制备硬炭,沥青的预处理工艺十分重要,氧化稳定化处理通过改变原料沥青的初级结构进而影响沥青的最终炭化行为。本文以两种不同组成结构的沥青为原料,通过氧化稳定化处理及高温炭化制备了硬炭材料,研究了不同氧化温度（150³50 ^oC）对沥青的微观结构、组成的影响以及炭化终温对硬炭结构、组成的影响,并对比了两种沥青在氧化稳定化和炭化阶段结构演变和电化学储钠行为的差异。氧化稳定化处理引入C=O含氧官能团,其中350 ^oC氧化的石油沥青（o-P-350）氧含量为27.42%,350 ^oC氧化的煤沥青（o-C-350）氧含量为15.68%。... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 石油沥青组成、结构及应用
        1.1.1 石油沥青的组成与结构
        1.1.2 石油沥青的应用
    1.2 煤沥青组成、结构及应用
        1.2.1 煤沥青的组成与结构
        1.2.2 煤沥青的应用
    1.3 硬炭材料概述
        1.3.1 硬炭材料的来源及相关研究
        1.3.2 硬炭材料的储钠机理
    1.4 氧化稳定化对沥青的结构的影响
    1.5 锂/钠离子电池概述
        1.5.1 锂/钠离子电池发展概况
        1.5.2 锂/钠离子电池工作机理
        1.5.3 锂/钠离子电池正极材料
        1.5.4 锂/钠离子电池负极材料
    1.6 论文选题依据及研究内容
2 实验部分
    2.1 实验原料、设备以及表征仪器
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 实验表征和分析仪器
    2.2 材料制备
        2.2.1 石油沥青/煤沥青基硬炭材料的制备
        2.2.2 硅/炭负极材料的制备
    2.3 Li/Na半电池的组装
        2.3.1 工作电极的制备
        2.3.2 Li/Na半电池的组装
    2.4 Li/Na半电池电化学性能测试分析
        2.4.1 恒电流充放电性能测试
        2.4.2 循环伏安测试
        2.4.3 交流阻抗测试
3 两种沥青基硬炭材料的结构、组成与储钠性能
    3.1 氧化稳定化对两种沥青形貌、微观结构与组成的影响
    3.2 炭化终温对两种沥青基硬炭的形态、微晶结构与组成的影响
    3.3 两种沥青基硬炭电极的电化学性能
    3.4 本章小结
4 硅/炭复合材料的结构、组成及储锂性能
    4.1 硅/炭复合材料的结构表征
    4.2 硅/炭复合材料的电化学性能
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国新能源汽车供应链及核心企业分析[J]. 王延臣,刘玲.  山东工业技术. 2019(09)
[2]对孤岛及单家寺沥青中沥青质的 X-射线衍射研究[J]. 张艳芳,梁文杰,刘晨光.  石油学报(石油加工). 1989(03)

博士论文
[1]锂离子电池多孔硅基负极材料的研究[D]. 王明珊.北京科技大学 2015



本文编号：3621925