毛细管破裂法制备中间相炭微球及其电化学性能

作     者：董斯琳 杨建校 常胜凯 石奎 刘越 邹嘉玲 李君 DONG Si-lin;YANG Jian-xiao;CHANG Sheng-kai;SHI Kui;LIU Yue;ZOU Jia-ling;LI Jun

作者机构：湖南大学材料科学与工程学院先进炭材料及应用技术湖南省重点实验室湖南长沙410082 长沙理工大学化学与生物工程学院湖南长沙410114 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金(5172094) 湖南省自然科学基金(2020JJ4203,2019JJ50651) 

出 版 物：《新型炭材料（中英文）》 (New Carbon Materials)

年 卷 期：2023年第38卷第1期

页      码：173-189页

摘      要：基于沥青在熔融纺丝过程中的滴落行为和流变学理论,提出了一种新型高效的中间相炭微球(MCMB)制备方法—毛细管破裂法(DCB法)。本实验以中间相沥青为原料,采用DCB法考察了不同接收相(水或THF)对MCMB制备的影响规律,并系统研究了相应MCMB微观结构的演变规律。在此基础上,所制MCMB经750℃的KOH活化制备了A-MCMB,以及经2800℃的石墨化制备了G-MCMB,并分别探究了它们作为超级电容器(EDLC)和锂离子电池(LIB)电极材料的电化学性能。结果表明:采用DCB方法所制备的水接收相的MCMB-W和THF接收相的MCMBT均呈现尺寸约1~2μm的球形结构特征。此外,A-MCMB-T具有高比表面积1391 m^(2)g^(-1)、微孔体积0.55 cm^(3)g^(-1)和中孔体积0.24 cm^(3)g^(-1),作为EDLC的电极材料时,其比电容比MP衍生的炭材料提高了30%,且电容保持率也显著提升。同时,G-MCMB-T具有较高的石墨化度0.895和有序的层状结构,作为LIB的负极材料时,在100 mA g^(-1)下进行100次循环后,具有353.5 m Ah g^(-1)的高比容量。因此,本文提出并验证了一种新的MCMB制备方法,有望为储能材料的设计和开发提供了一种思路和途径。

主 题 词：中间相沥青 中间相炭微球 毛细管破裂法 锂离子电池 超级电容器 

学科分类：081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.1016/S1872-5805(22)60606-1

馆 藏 号：203118255...