中间相炭微球的氧化对其结构和电化学性能的影响
发布时间：2022-01-16 10:00
中间相炭微球（MCMBs）是一种综合性能优异的炭材料,具有含碳量高、球体形状、芳香片层结构丰富、堆积密度高等优点,在储能领域的应用价值巨大。石墨化中间相炭微球负极材料已成功应用于商业化锂离子电池;近年来,MCMBs在钠离子电池中的应用也备受关注。然而,MCMBs的储锂/钠的电化学性能也亟待进一步改善。本论文工作采用氧化处理手段对MCMBs生球进行改性。氧化处理可以调控MCMBs表面组成,能够提高微球的交联度,可使其内部形成相对稳定的交联结构,从而在后续的炭化或石墨化过程中能够冻结沥青分子的运动,进而改变其层间距和微晶结构,有利于离子传输与电荷转移;同时,氧化反应可使MCMBs缺陷位点增多,对材料的储锂、钠产生不同的影响。研究结果表明,经适当条件氧化处理后最终制得的MCMBs样品层间距变大,结构无序度增高,这些结构的改变利于其储锂/钠电化学性能的提升。MCMBs生球经320℃预氧化再经3000℃石墨化处理后,所得样品G-B320-1在0.5 C、1 C和2 C电流密度下的储锂可逆比容量为308 mAh g-1、225 mAh g-1和110 m...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池工作原理示意图
图 1-2 不同电池体系的能量密度对比[10] Comparison of the different battery technologies in terms of vand gravimetric energy density[10]电池电极材料研究进展池的电极材料包括正极材料和负极材料，是电池工等电化学性能的重要决定因素。为使锂离子电池具良好的循环性能以及可靠的安全性能，正、负极材料地关注[11,12]，具有重大的科学与实用意义。
图 1-2 不同电池体系的能量密度对比[10]Fig. 1-2 Comparison of the different battery technologies in terms of volumetricand gravimetric energy density[10] 锂离子电池电极材料研究进展锂离子电池的电极材料包括正极材料和负极材料，是电池工作电压、环稳定性等电化学性能的重要决定因素。为使锂离子电池具有高能量率密度、良好的循环性能以及可靠的安全性能，正、负极材料的研究到了广泛地关注[11,12]，具有重大的科学与实用意义。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠离子电池用碳负极材料研究进展[J]. 张思伟,张俊,吴思达,吕伟,康飞宇,杨全红. 化学学报. 2017(02)
[2]钠离子电池正极材料研究进展[J]. 方永进,陈重学,艾新平,杨汉西,曹余良. 物理化学学报. 2017(01)
[3]Hard carbon derived from cellulose as anode for sodium ion batteries:Dependence of electrochemical properties on structure[J]. V.Simone,A.Boulineau,A.de Geyer,D.Rouchon,L.Simonin,S.Martinet. Journal of Energy Chemistry. 2016(05)
[4]锂离子电池负极材料产业化技术进展[J]. 陆浩,刘柏男,禇赓,郑杰允,罗飞,邱新平,李辉,刘芳,冯苏宁,陈卫,李泓,陈立泉. 储能科学与技术. 2016(02)
[5]钠离子电池电极材料研究进展[J]. 张宁,刘永畅,陈程成,陶占良,陈军. 无机化学学报. 2015(09)
[6]锂离子电池正极材料的研究现状与发展趋势[J]. 汤雁,刘攀,徐友龙. 电子元件与材料. 2014(08)
[7]钠离子电池负极材料[J]. 何菡娜,王海燕,唐有根,刘又年. 化学进展. 2014(04)
[8]锂离子电池基础科学问题（Ⅷ）——负极材料[J]. 罗飞,褚赓,黄杰,孙洋,李泓. 储能科学与技术. 2014(02)
[9]锂离子电池基础科学问题（VII）——正极材料[J]. 马璨,吕迎春,李泓. 储能科学与技术. 2014(01)
[10]锂离子电池正极材料的研究进展[J]. 王玲,高朋召,李冬云,黄诗婷,肖汉宁. 硅酸盐通报. 2013(01)
博士论文
[1]先进储钠电极材料及其电化学储能应用[D]. 钱江锋.武汉大学 2012
[2]中间相炭材料的制备及其电化学性能研究[D]. 杨亦双.天津大学 2011
[3]中间相沥青基泡沫炭的制备及性能研究[D]. 王妹先.天津大学 2008
[4]碳质中间相结构的形成及其相关材料的应用研究[D]. 李同起.天津大学 2005
[5]锂离子二次电池炭负极材料的改性与修饰[D]. 张永刚.天津大学 2004
硕士论文
[1]煤焦油沥青中间相炭微球和各向同性炭微球的形成[D]. 丁翰洋.天津大学 2012
本文编号：3592432
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池工作原理示意图
图 1-2 不同电池体系的能量密度对比[10] Comparison of the different battery technologies in terms of vand gravimetric energy density[10]电池电极材料研究进展池的电极材料包括正极材料和负极材料，是电池工等电化学性能的重要决定因素。为使锂离子电池具良好的循环性能以及可靠的安全性能，正、负极材料地关注[11,12]，具有重大的科学与实用意义。
图 1-2 不同电池体系的能量密度对比[10]Fig. 1-2 Comparison of the different battery technologies in terms of volumetricand gravimetric energy density[10] 锂离子电池电极材料研究进展锂离子电池的电极材料包括正极材料和负极材料，是电池工作电压、环稳定性等电化学性能的重要决定因素。为使锂离子电池具有高能量率密度、良好的循环性能以及可靠的安全性能，正、负极材料的研究到了广泛地关注[11,12]，具有重大的科学与实用意义。
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠离子电池用碳负极材料研究进展[J]. 张思伟,张俊,吴思达,吕伟,康飞宇,杨全红. 化学学报. 2017(02)
[2]钠离子电池正极材料研究进展[J]. 方永进,陈重学,艾新平,杨汉西,曹余良. 物理化学学报. 2017(01)
[3]Hard carbon derived from cellulose as anode for sodium ion batteries:Dependence of electrochemical properties on structure[J]. V.Simone,A.Boulineau,A.de Geyer,D.Rouchon,L.Simonin,S.Martinet. Journal of Energy Chemistry. 2016(05)
[4]锂离子电池负极材料产业化技术进展[J]. 陆浩,刘柏男,禇赓,郑杰允,罗飞,邱新平,李辉,刘芳,冯苏宁,陈卫,李泓,陈立泉. 储能科学与技术. 2016(02)
[5]钠离子电池电极材料研究进展[J]. 张宁,刘永畅,陈程成,陶占良,陈军. 无机化学学报. 2015(09)
[6]锂离子电池正极材料的研究现状与发展趋势[J]. 汤雁,刘攀,徐友龙. 电子元件与材料. 2014(08)
[7]钠离子电池负极材料[J]. 何菡娜,王海燕,唐有根,刘又年. 化学进展. 2014(04)
[8]锂离子电池基础科学问题（Ⅷ）——负极材料[J]. 罗飞,褚赓,黄杰,孙洋,李泓. 储能科学与技术. 2014(02)
[9]锂离子电池基础科学问题（VII）——正极材料[J]. 马璨,吕迎春,李泓. 储能科学与技术. 2014(01)
[10]锂离子电池正极材料的研究进展[J]. 王玲,高朋召,李冬云,黄诗婷,肖汉宁. 硅酸盐通报. 2013(01)
博士论文
[1]先进储钠电极材料及其电化学储能应用[D]. 钱江锋.武汉大学 2012
[2]中间相炭材料的制备及其电化学性能研究[D]. 杨亦双.天津大学 2011
[3]中间相沥青基泡沫炭的制备及性能研究[D]. 王妹先.天津大学 2008
[4]碳质中间相结构的形成及其相关材料的应用研究[D]. 李同起.天津大学 2005
[5]锂离子二次电池炭负极材料的改性与修饰[D]. 张永刚.天津大学 2004
硕士论文
[1]煤焦油沥青中间相炭微球和各向同性炭微球的形成[D]. 丁翰洋.天津大学 2012
本文编号：3592432
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