沥青聚合条件对炭材料电化学性能的影响
发布时间：2022-01-26 15:11
我国煤沥青资源虽然丰富,但是由于受到深加工技术落后的限制,导致最终产品附加值低。因此把煤沥青作为锂离子电池负极材料的原料可以大幅度的提高其附加值。锂电池相比于其他电池有着比能量高、循环寿命长、具有较宽的充电功率范围等优势,因此其也在商业化领域得到了广泛的使用。同时石墨材料是锂离子电池最主要的负极材料,因此研究煤沥青的聚合条件对最后锂离子电池电化学性能的影响有着重要的意义。本文主要研究煤沥青在不同聚合的条件下制备的聚合产物对最后锂离子电池电化学性能的影响,优化出最佳的聚合条件,探讨聚合产物的微观结构以及化学组成在不同反应条件下以及不同炭化温度下的变化。通过偏光显微以及XRD的分析方法研究了反应以及炭化之后产物的结构。通过XPS分析炭化过程中的产物表面官能团的变化情况。通过电化学性能的分析讨论不同条件下所制备的产物对锂离子电池电化学性能的影响。通过实验研究可知聚合温度对最后产物的影响为温度越高产物的产率越低灰分越大,高温煤沥青在以自升压的情况下以及反应时间为5h时,当反应温度为420℃时产物产率为96.8%,灰分为0.14%,当温度升高到450℃时其产率为89.5%,由于反应过程中灰分的富...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１煤沥青不同族组分??Ｆｉｇ．?１－１?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔａｒ??２??
１．３煤沥青的聚合过程以及影响因素??１．３．?１煤沥青的热缩聚过程??煤沥青在聚合过程中可用图１－２表示，山十煤沥青中的芳香环分子在离域７１??时：糖ｕ?ｊ＇?Ｕ?＿，：Ｗ?Ｋ?Ｖ?ｎ?１?Ｉｋ?似ＨＷ．??，鸯囊－??ｔｄ剛樹跑ｉ、．??图１－２传统理论的形成和发展过程??Ｆｉｇ．ｌ?－２?Ｔｒａｄｉｔｉｏｎ?ｔｈｅｏｒ＞ｒ?ｏｆ?ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ?ｐｈａｓｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｐｒｏｃｅｓｓ??
低廉和环保等优势得到了越来越多的关注。而得到较多研宄的锂离子电池负??极材料中炭材料以其价格低廉、制备简单、性能优异和环保等优势在电池领域得??到了广泛的应用。如图１－３主要的负极材料类型，目前研究较多的炭材料有自然??生成的天然石墨以及经过人工制备后获得的中间相炭微球、焦炭、炭纤维和针状??焦等软炭以及聚合物裂解碳［３３］等硬炭还有通过添加其他微量元素而得到不同性??能的掺杂型碳等。通过近些年的研究发现不同炭材料由于结构上的不冋因此在嵌??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池三元正极材料的研究进展[J]. 张雪,王铨,张婷,易明明,马丽叶,米金辉,陈傲,张正国. 石油和化工设备. 2016(11)
[2]我国若干典型石墨矿山石墨的矿物学特征[J]. 鲜海洋,彭同江,孙红娟,吴逍. 矿物学报. 2015(03)
[3]锂电池发展现状及应用研究[J]. 郎丰饶. 统计与管理. 2015(08)
[4]锰钴酸锂作为锂离子电池正极材料的研究现状[J]. 唐垚,刘忠,李晓宇,詹肇麟. 热加工工艺. 2015(10)
[5]锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展[J]. 张克宇,姚耀春. 化工进展. 2015(01)
[6]改性煤沥青的性能研究[J]. 李佰昌,杨晓强,张海燕,李迎春,曹东伟,吴小维. 煤炭转化. 2014(03)
[7]天然石墨负极的改性研究[J]. 孟祥德,张俊红,王妍妍,刘海. 化学学报. 2012(06)
[8]锂离子电池负极材料用针状焦的石墨化机理及其储锂行为[J]. 王邓军,王艳莉,詹亮,张秀云,刘春法,乔文明,凌立成. 无机材料学报. 2011(06)
[9]高性能碳纤维的性能及其应用[J]. 张新元,何碧霞,李建利,张元. 棉纺织技术. 2011(04)
[10]煤沥青的改性及其机理研究进展[J]. 张文娟,李铁虎,赵廷凯,侯翠岭,党阿磊. 材料导报. 2011(03)
博士论文
[1]水溶性炭质中间体的制备及其在电化学领域的应用研究[D]. 王九洲.天津大学 2012
[2]石墨化沥青基超细炭粉负载Pt基电催化剂的研究[D]. 贾荣利.天津大学 2005
[3]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
硕士论文
[1]煤沥青中毒性多环芳烃含量的分析检测[D]. 陈曦.太原理工大学 2016
[2]石油沥青对煤沥青碳化过程中间相及焦结构影响研究[D]. 董亚威.太原理工大学 2016
[3]钴酸锂正极中添加磷酸铁锂改善电池过放性能研究[D]. 高田田.哈尔滨工业大学 2015
[4]煤沥青改性和其族组分炭化产物微观结构的研究[D]. 谢少朋.湖南大学 2015
[5]煤沥青改性以及同DOP共炭化对改善半焦结构的研究[D]. 郭良成.太原理工大学 2014
[6]锂离子电池正极材料锰酸锂电化学性能的研究[D]. 杨琪.大连理工大学 2013
[7]中温煤沥青热聚合改性及其改性机理研究[D]. 殷玲.湖南大学 2013
[8]锂离子电池正极材料锰酸锂的制备及其性能研究[D]. 李亚彬.苏州大学 2012
[9]针状焦的制备工艺初探[D]. 王奎光.北京化工大学 2009
[10]天然石墨锂离子电池负极材料的包覆改性研究[D]. 王志远.天津理工大学 2008
本文编号：3610706
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１煤沥青不同族组分??Ｆｉｇ．?１－１?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔａｒ??２??
１．３煤沥青的聚合过程以及影响因素??１．３．?１煤沥青的热缩聚过程??煤沥青在聚合过程中可用图１－２表示，山十煤沥青中的芳香环分子在离域７１??时：糖ｕ?ｊ＇?Ｕ?＿，：Ｗ?Ｋ?Ｖ?ｎ?１?Ｉｋ?似ＨＷ．??，鸯囊－??ｔｄ剛樹跑ｉ、．??图１－２传统理论的形成和发展过程??Ｆｉｇ．ｌ?－２?Ｔｒａｄｉｔｉｏｎ?ｔｈｅｏｒ＞ｒ?ｏｆ?ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ?ｐｈａｓｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｐｒｏｃｅｓｓ??
低廉和环保等优势得到了越来越多的关注。而得到较多研宄的锂离子电池负??极材料中炭材料以其价格低廉、制备简单、性能优异和环保等优势在电池领域得??到了广泛的应用。如图１－３主要的负极材料类型，目前研究较多的炭材料有自然??生成的天然石墨以及经过人工制备后获得的中间相炭微球、焦炭、炭纤维和针状??焦等软炭以及聚合物裂解碳［３３］等硬炭还有通过添加其他微量元素而得到不同性??能的掺杂型碳等。通过近些年的研究发现不同炭材料由于结构上的不冋因此在嵌??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池三元正极材料的研究进展[J]. 张雪,王铨,张婷,易明明,马丽叶,米金辉,陈傲,张正国. 石油和化工设备. 2016(11)
[2]我国若干典型石墨矿山石墨的矿物学特征[J]. 鲜海洋,彭同江,孙红娟,吴逍. 矿物学报. 2015(03)
[3]锂电池发展现状及应用研究[J]. 郎丰饶. 统计与管理. 2015(08)
[4]锰钴酸锂作为锂离子电池正极材料的研究现状[J]. 唐垚,刘忠,李晓宇,詹肇麟. 热加工工艺. 2015(10)
[5]锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展[J]. 张克宇,姚耀春. 化工进展. 2015(01)
[6]改性煤沥青的性能研究[J]. 李佰昌,杨晓强,张海燕,李迎春,曹东伟,吴小维. 煤炭转化. 2014(03)
[7]天然石墨负极的改性研究[J]. 孟祥德,张俊红,王妍妍,刘海. 化学学报. 2012(06)
[8]锂离子电池负极材料用针状焦的石墨化机理及其储锂行为[J]. 王邓军,王艳莉,詹亮,张秀云,刘春法,乔文明,凌立成. 无机材料学报. 2011(06)
[9]高性能碳纤维的性能及其应用[J]. 张新元,何碧霞,李建利,张元. 棉纺织技术. 2011(04)
[10]煤沥青的改性及其机理研究进展[J]. 张文娟,李铁虎,赵廷凯,侯翠岭,党阿磊. 材料导报. 2011(03)
博士论文
[1]水溶性炭质中间体的制备及其在电化学领域的应用研究[D]. 王九洲.天津大学 2012
[2]石墨化沥青基超细炭粉负载Pt基电催化剂的研究[D]. 贾荣利.天津大学 2005
[3]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
硕士论文
[1]煤沥青中毒性多环芳烃含量的分析检测[D]. 陈曦.太原理工大学 2016
[2]石油沥青对煤沥青碳化过程中间相及焦结构影响研究[D]. 董亚威.太原理工大学 2016
[3]钴酸锂正极中添加磷酸铁锂改善电池过放性能研究[D]. 高田田.哈尔滨工业大学 2015
[4]煤沥青改性和其族组分炭化产物微观结构的研究[D]. 谢少朋.湖南大学 2015
[5]煤沥青改性以及同DOP共炭化对改善半焦结构的研究[D]. 郭良成.太原理工大学 2014
[6]锂离子电池正极材料锰酸锂电化学性能的研究[D]. 杨琪.大连理工大学 2013
[7]中温煤沥青热聚合改性及其改性机理研究[D]. 殷玲.湖南大学 2013
[8]锂离子电池正极材料锰酸锂的制备及其性能研究[D]. 李亚彬.苏州大学 2012
[9]针状焦的制备工艺初探[D]. 王奎光.北京化工大学 2009
[10]天然石墨锂离子电池负极材料的包覆改性研究[D]. 王志远.天津理工大学 2008
本文编号：3610706
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