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《探究鋰離子電池炭負(fù)極材料的制備及性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文鋰離子電池炭負(fù)極材料的制備及性能研究姓名：張曉林申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：王成揚(yáng)20061201中文摘要鋰離子電池的關(guān)鍵技術(shù)在于對(duì)負(fù)極材料的探索和研究，而真正應(yīng)用于生產(chǎn)中的負(fù)極材料還是以碳質(zhì)材料為主。直接預(yù)處理中間相瀝青所得炭材料作為一種新型的鋰離子電池炭負(fù)極材料具有很大的發(fā)展?jié)摿?，但目前?guó)內(nèi)外對(duì)此仍研究很少。本文研究了中間相瀝青基炭材料的制備及其電化學(xué)性能；為了改善石墨作為鋰離子電池負(fù)極材料的不足，還研究了瀝青包覆天然石墨及酚醛樹(shù)脂包覆微晶石墨的制備及電化學(xué)性能。石油系中間相瀝青經(jīng)不同預(yù)處理方法處理后，對(duì)其進(jìn)行了X．射線衍射分析和電化學(xué)性能分析
2、。結(jié)果表明：中間相瀝青經(jīng)溶劑萃取、氧化、炭化、石墨化后，作為鋰離子電池負(fù)極材料，比僅經(jīng)氧化、炭化、石墨化處理，電化學(xué)性能要好，首次充電容量為422mAh·g～，首次效率為91％，20次循環(huán)后容量保持為375mAh·g-1。將天然鱗片石墨與煤瀝青以一定比例混合研磨，壓力成型并粉碎后對(duì)其進(jìn)行炭化、石墨化處理，所得樣品分別進(jìn)行XRD、SEM測(cè)試，并作為鋰離子電池負(fù)極材料裝配電池后進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明，經(jīng)處理后在石墨表面包覆了一層瀝青，電化學(xué)性能提高，石墨化后的包覆石墨放電容量及首次效率分別為383mAh·g-。和87．6％，比天然石墨提高了16mAh·g-1和11％，穩(wěn)定后放電容
3、量為380mAh·g一，效率為99．6％。采用浸漬一固化一炭化的方法在微晶石墨上沉積一層酚醛樹(shù)脂熱解炭，得到包覆石墨，進(jìn)行XRD、SEM和電化學(xué)性能測(cè)試。包覆石墨放電容量及首次效率分別為313mAh·gd和74．5％，首次效率比包覆前提高了12．8％，不可逆容量降低了65．5mAh—g-。關(guān)鍵詞：鋰離子電池、負(fù)極材料、中間相瀝青、天然石墨、包覆ABSTRACTThereisstillrareresearchoncarbonmaterialsgettingfrompretreatingmesophasepitchasanodematerialsoflithiumionbattery．
4、Thepreparationandpropertiesofthemesophasepitchbasedcarbonmaterialswerediscussedinthisthesis．Carboncoatingongraphitewasanefficientmethodtodevelopitselectrochemicalperformances．MesophasepitchderivedfrompetroleumresidueWastreatedbydifferentwaysandthesematerialswereinvestigatedbyX—raydiffractionan
5、delectrochemicalmethods．Theelectrochemicalperformancesofthematerialtreatedbysolvent-extraction，oxidation，carbonizationandgraphitizationarebetterthanthematerialtreatedbyoxidation，carbonizationandgraphitization．Itsfirstchargingcapacityis422mAh。g-1andtheinitialefficiencyis91％，after20cyclesthecapa
6、cityisstill375mAh·g-1．Naturalflake—likegraphitemixedwithcoaltarpitchataproportionWastreatedbYgrinding，moldingandshattering，afterthatthecarbonizationandgraphitizationwerecarriedout．Carbonizedsample，graphitizedsampleandnaturalgraphiteareinvestigatedbyX—raydiffractionandscanningelectronmicroscopy
7、．Li—ionbatterieswereassembledwiththemastheanodematerialsandthenelectrochemicalpropertieswereresearched．Theresultsshowthatthenaturalflake-likegraphiteiscoatedbYalayerofpitchandtheelectrochemicalpropertiesareimproved．Thedischargingcapacit
