• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤系沥青包覆再生石墨微观构造及电化学性能研究
  • 65
  • 作者

    岳彦龙林雄超张玉坤高红凤张续春王永刚

  • 单位

    中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院

  • 摘要
    石墨负极材料易在石墨层间与电解液发生共嵌入导致石墨层膨胀、粉化脱落,严重影响石墨负极材料的循环稳定性。利用沥青对石墨负极进行包覆,形成不定型碳层包覆的“核壳”结构,可减少石墨层的膨胀脱落,提高石墨负极材料的电化学性能。本研究以中温煤焦油沥青为原料,通过空气氧化和聚合交联制备得到高结焦值、高软化点的包覆沥青。通过液相包覆方法,考察了对再生石墨负极的包覆性能。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸附、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法分析了再生石墨包覆形貌与界面微观结构变化,并对材料电化学性能进行了测试。结果表明,沥青包覆可有效完善再生石墨微观构造。随着沥青包覆量的增加,石墨表面缺陷减少,比表面积和孔容降低;炭化后包覆界面形成不定型碳层,包覆界面无序度随沥青包覆量的增加而升高。不定型碳包覆层的形成显著提高了石墨负极性能,包覆12%沥青的再生石墨比容量达到450mAhg-1,相比未包覆石墨提升140mAhg-1;沥青包覆石墨负极首次库伦效率增加11.5%,并且循环稳定性获得改善;在5C下比容量提高至285mAhg-1,相比未包覆再生石墨提高242.8mAhg-1,倍率性能突出。
  • 关键词

    包覆沥青“核壳”结构氧化交联液相包覆再生石墨

  • 文章目录
    1.实验
    1.1包覆沥青制备及液相包覆
    1.2 样品表征
    1.3 包覆性能评价
    2.结果分析
    2.1基于氧化交联反应的高结焦值包覆沥青特性分析
    2.2包覆颗粒分布及孔结构
    2.3包覆层微观构造
    2.4 包覆负极材料电性能分析
    3.结论
  • 引用格式
    岳彦龙,林雄超,张玉坤等.煤系沥青包覆再生石墨微观构造及电化学性能研究[J/OL].煤炭学报:1-12[2023-09-15].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2023.0418.
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