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《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1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第26卷第6期无机材料学报Vol.26No.62011年6月JournalofInorganicMaterialsJun.,2011文章编号:1000-324X(2011)06-0619-06DOI:10.3724/SP.J.1077.2011.00619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1112211王邓军,王艳莉,詹亮,张秀云,刘春法,乔文明,凌立成(1.华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海200237;2.上海宝钢化工有限公司,上海201900)摘要:通过考察煤系针状焦在700~2800℃热处理过程中石墨微晶结构的变化规律及其电化学性能,并结合TG-D
2、TG、XRD、SEM、XPS表征方法以及充放电、循环伏安曲线特征,分析了针状焦的石墨化机理及其储锂机制.研究结果表明,随热处理温度的升高,针状焦的类石墨微晶在不断长大的同时,还存在微晶在径/轴向的排列、石墨层间位错线的消失、晶界间C−C六圆环的形成、晶界的消失以及石墨层“褶皱”的平面化等复杂过程,且每个过+程的驱动力不同.针状焦经过2800℃石墨化后,可获得较低的Li充放电电位和稳定的充放电平台,且反复充放电40次后的有效嵌锂容量为305mAh/g.关键词:针状焦;负极材料;锂离子电池;石墨化中图分类号:TQ127文献标识码:AGraphitizationMechanismsand
3、ElectrochemicalPerformanceofNeedleCokeAnodeforLi-ionBattery1112211WANGDeng-Jun,WANGYan-Li,ZHANLiang,ZHANGXiu-Yun,LiuChun-Fa,QIAOWen-Ming,LINGLi-Cheng(1.StateKeyLaboratoryofChemicalEngineering,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237,China;2.BaosteelGroupShanghaiChemicalCorporat
4、ion,Shanghai200942,China)Abstract:Effectsofheat-treatmenttemperatureonthemicrostructureandelectrochemicalpropertiesofcoalbasednee-dlecokewereinvestigatedbyTG-DTG,XRD,SEM,XPSanalysisandthecharge/discharge,cyclicvoltammetrycurves.+ThegraphitizationmechanismofneedlecokeissuggestedaswellastheLiext
5、raction-insertionbehaviors.Withtheheat-treatmenttemperatureincreasing,thegraphite-likecrystalgrowscontinuouslyattendedwithacomplicatedprocess,includingthearrangementofcrystalalongradial/axialdirection,dislocationdispersionamonggraphitelayers,hexagonalcarbonformation,crystaledgedispersionandfol
6、dedgraphitelayerturningtoplane.Meanwhile,thedriving-forcesarefardifferentfordifferentprocess.Whenneedlecokeisgraphitizedat2800℃,itexhibitsalowercharge/dischargepotential+andstablecharge/dischargeplatform,andtheinsertioncapacitanceofLicanmaintainat305mAh/gevenaftercharge/dischargedfor40cycles.K
7、eywords:needlecoke;anodematerial;lithiumionbattery;graphitization锂离子电池具有能量密度高、环境友好、结构艺成熟,但工艺复杂,生产成本较高,且性能提升多样化及价格低廉等优异特性,是未来混合动力汽空间有限;天然石墨具有较低的充放电电位和稳定[1-3]车、空间技术等高端储能系统的理想电源.锂离的电位平台,但在充电过程中,随着溶剂化锂离子子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成,而负极的嵌入,石墨层容易发生剥离,会
