本文主要研究内容
作者张牮（2019）在《木质素基碳微球的制备及其储锂性能的研究》一文中研究指出：硬碳材料具有超过传统石墨材料的放电容量,是锂离子电池理想的新型负极材料之一。本文针对传统硬碳材料前驱体不可再生、环境污染严重等缺点,以木质素磺酸钠为原料,制备了硬碳微球材料并对其进行了氮掺杂及催化石墨化改性研究,采用SEM、TEM、XRD、Raman、EA、TG/DTG及恒流充放电测试、循环伏安、交流阻抗测试等测试方法对所制材料进行了分析,取得的主要成果如下:（1）采用水热法成功制备得到木质素基碳微球材料。木质素磺酸钠浓度、水热反应温度和时间、水热产物热解温度是影响碳微球材料粒径与球形度、石墨微晶结构完善性以及充放电性能的主要因素。当原料浓度为40 g·L-1,水热反应温度为230℃,反应时间为12 h,热解处理温度为600℃时,所制备碳材料颗粒大小适中,球形度好,石墨微晶结构相对较完善。其0.1 C充放电可逆容量达389.4 mAh·g-1,首轮充放电库伦效率为43.6%,1 C充放电容量达180 mAh·g-1且循环稳定。（2）将三聚氰胺与木质素磺酸钠一起水热碳化,成功制备得到掺氮量较高的改性碳微球材料。所引入氮原子包含较多石墨氮和吡啶氮以及一定量的吡咯氮,在适当增加缺陷的同时增强了材料的石墨化程度与导电性,从而明显降低材料/电解液界面阻抗,比较显著提升充放电性能。当原料/氮源质量比例为1.6时,所制备碳微球材料0.1 C充放电可逆容量达到475.6 mAh·g-1,首轮充放电库伦效率提升至53.1%,1 C倍率下充放电容量达260 mAh·g-1且循环稳定。（3）水热产物热解时引入铁、硼催化剂显著提升了所制碳微球材料的石墨化程度,从而大幅提高首轮充放电库伦效率与倍率性能。添加6%质量分数铁粉进行催化石墨化改性,所制碳微球材料0.1C充放电可逆容量为342.3 mAh·g-1,首轮充放电库伦效率提升至73.8%,2C倍率下的容量高达190 mAh·g-1。引入硼元素实现硼/铁共催化石墨化,使得碳微球材料表面石墨层结构得到延长,增加了石墨化程度,进一步降低了材料/电解液界面阻抗。其0.1 C充放电可逆容量提高至344.8 mAh·g-1,首轮库伦效率进一步提升至76%,2 C倍率下的容量进一步提升至200 mAh·g-1以上。
Abstract
ying tan cai liao ju you chao guo chuan tong dan mo cai liao de fang dian rong liang ,shi li li zi dian chi li xiang de xin xing fu ji cai liao zhi yi 。ben wen zhen dui chuan tong ying tan cai liao qian qu ti bu ke zai sheng 、huan jing wu ran yan chong deng que dian ,yi mu zhi su huang suan na wei yuan liao ,zhi bei le ying tan wei qiu cai liao bing dui ji jin hang le dan can za ji cui hua dan mo hua gai xing yan jiu ,cai yong SEM、TEM、XRD、Raman、EA、TG/DTGji heng liu chong fang dian ce shi 、xun huan fu an 、jiao liu zu kang ce shi deng ce shi fang fa dui suo zhi cai liao jin hang le fen xi ,qu de de zhu yao cheng guo ru xia :（1）cai yong shui re fa cheng gong zhi bei de dao mu zhi su ji tan wei qiu cai liao 。mu zhi su huang suan na nong du 、shui re fan ying wen du he shi jian 、shui re chan wu re jie wen du shi ying xiang tan wei qiu cai liao li jing yu qiu xing du 、dan mo wei jing jie gou wan shan xing yi ji chong fang dian xing neng de zhu yao yin su 。dang yuan liao nong du wei 40 g·L-1,shui re fan ying wen du wei 230℃,fan ying shi jian wei 12 h,re jie chu li wen du wei 600℃shi ,suo zhi bei tan cai liao ke li da xiao kuo zhong ,qiu xing du hao ,dan mo wei jing jie gou xiang dui jiao wan shan 。ji 0.1 Cchong fang dian ke ni rong liang da 389.4 mAh·g-1,shou lun chong fang dian ku lun xiao lv wei 43.6%,1 Cchong fang dian rong liang da 180 mAh·g-1ju xun huan wen ding 。（2）jiang san ju qing an yu mu zhi su huang suan na yi qi shui re tan hua ,cheng gong zhi bei de dao can dan liang jiao gao de gai xing tan wei qiu cai liao 。suo yin ru dan yuan zi bao han jiao duo dan mo dan he bi ding dan yi ji yi ding liang de bi ge dan ,zai kuo dang zeng jia que xian de tong shi zeng jiang le cai liao de dan mo hua cheng du yu dao dian xing ,cong er ming xian jiang di cai liao /dian jie ye jie mian zu kang ,bi jiao xian zhe di sheng chong fang dian xing neng 。dang yuan liao /dan yuan zhi liang bi li wei 1.6shi ,suo zhi bei tan wei qiu cai liao 0.1 Cchong fang dian ke ni rong liang da dao 475.6 mAh·g-1,shou lun chong fang dian ku lun xiao lv di sheng zhi 53.1%,1 Cbei lv xia chong fang dian rong liang da 260 mAh·g-1ju xun huan wen ding 。（3）shui re chan wu re jie shi yin ru tie 、peng cui hua ji xian zhe di sheng le suo zhi tan wei qiu cai liao de dan mo hua cheng du ,cong er da fu di gao shou lun chong fang dian ku lun xiao lv yu bei lv xing neng 。tian jia 6%zhi liang fen shu tie fen jin hang cui hua dan mo hua gai xing ,suo zhi tan wei qiu cai liao 0.1Cchong fang dian ke ni rong liang wei 342.3 mAh·g-1,shou lun chong fang dian ku lun xiao lv di sheng zhi 73.8%,2Cbei lv xia de rong liang gao da 190 mAh·g-1。yin ru peng yuan su shi xian peng /tie gong cui hua dan mo hua ,shi de tan wei qiu cai liao biao mian dan mo ceng jie gou de dao yan chang ,zeng jia le dan mo hua cheng du ,jin yi bu jiang di le cai liao /dian jie ye jie mian zu kang 。ji 0.1 Cchong fang dian ke ni rong liang di gao zhi 344.8 mAh·g-1,shou lun ku lun xiao lv jin yi bu di sheng zhi 76%,2 Cbei lv xia de rong liang jin yi bu di sheng zhi 200 mAh·g-1yi shang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自北京石油化工学院的张牮，发表于刊物北京石油化工学院2019-07-25论文，是一篇关于锂离子电池论文,负极材料论文,碳微球论文,氮掺杂论文,催化石墨化论文,北京石油化工学院2019-07-25论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自北京石油化工学院2019-07-25论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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