无烟煤制备高性能锂离子电池负极材料的研究

发布时间：2022-02-20 05:14

　　以我国资源丰富的低成本优质无烟煤为原料,经过2800℃高温纯化、石墨化处理,制备出锂电池用负极材料,用相同手段处理商业化石墨的前体石油焦与石墨化无烟煤作对比.通过X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,拉曼光谱（Roman）和氮吸附-解吸等手段对无烟煤基负极材料进行微观结构的表征.采用恒流充放电（GCD）,循环伏安（CV）表征其电化学性能.实验结果表明,无烟煤基石墨化负极材料的石墨化度可达95.44%,比表面积为1.1319 m²·g^-1,石墨片层结构平整光滑.该石墨化无烟煤作为锂离子电池的负极材料首次库伦效率为87%,在0.1C的电流密度下具有345.3 mA·h·g^-1的可逆容量,且在高倍率下该材料比石墨化石油焦材料显现出更好储锂性能,这归功于石墨化无烟煤较为规则高度有序的表面结构.在不同倍率循环后电流密度恢复到0.1C时容量基本无衰减,100圈循环后可逆容量保持率高达93.8%,基本与石墨化石油焦负极相当,拥有优异的循环稳定性.无烟煤基石墨在容量、倍率性能及循环稳定性上基本接近甚至... 

【文章来源】：工程科学学报. 2020,42(07)北大核心EICSCD

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本文编号：3634389