酚醛树脂炭包覆天然微晶石墨作锂离子电池负极材料.pdf

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1、第33卷第1期非金属矿Vbl-33No．12010年1月Non—Metal1icMinesJanuary，2010酚醛树脂炭包覆天然微晶石墨作锂离子电池负极材料徐乐刘洪波李富进何月德(1长沙理工大学物理与电子科学学院，湖南长沙410014；2湖南大学材料科学与工程学院，湖南长沙410082)摘要通过酚醛树脂包覆天然微晶石墨和炭化处理制备具有核壳结构的酚醛树脂发包覆天然石墨负极材料，考察了酚醛树脂包覆量对酚醛树脂炭包覆天然石墨负极材料结构和性能的影响。结果表明，表面树脂炭的存在使石墨表面更光滑，但不会改变其片层状晶体结构。酚醛树脂炭包覆石墨的比表面积随酚醛树脂包覆

2、量的增加而增大。包覆适当厚度的酚醛树脂炭可明显改善天然微晶石墨的首次充放电性能和循环性能，酚醛树脂包覆量为3％的酚醛树脂炭包覆石墨的首次可逆容量为334．3mAh／g．首次充放电效率为84．8％。关键词锂离子电池负极材料天然微晶石墨酚醛树脂电化学性能中图分类号：TM242文献标识码：A文章编号：1000-8098(2010)01-0024．04EfrectofPFresin-coatingonNatureMicrocrystallineGraphiteusedasAnodeMaterialsofLMonBatteriesXuLeLiuHongbo’’LiFuji

3、nHeYuede(1SchoolofPhysicsandelectronics，ChangshaUniversityofScienceandTechnology,Changsha410014；2SchoolofMaterialScienceandEngineering，Hunanuniversity，Changsha410014)AbstractThephenol—formaldehyderesincarbon—coatedgraphitewaspreparedbymeansofdippingandchafing，whichhadthegraphite—core

4、—carbon—shellstructureTheinfluencesofthecontentofphenol—formaldehyderesinonstructureandperformanceofnaturegraphitewereinvestigated．Theresultsshowthattheresincarboncoatsmoothesthegraphitesurfacebuthasnoinfluencetoitslayeredcrystalstructure．Thespecificsurfaceareaofobtainedcoatedgraphit

5、eincreasesgraduallywithincreasingofthecontentofPFresin．Thepropercontentcanimprovetheperformanceofcycleandfirstcharge／dischargecapacityTheresultsindicatethatthesurfaceismoresmoothandthecapacitylosswassuppressedbycarbon—coating．thefirstreversiblecapacityof3％resincoatedgraphiteis334．3mA

6、r~gandthefirstcharge／dischargeeficiencyis84．8％．KeywordsLi—ionbatteryelectrodematerialnaturemicrocrystallinegraphitephenol—formaldehyderesinelectrochemistryproperties天然石墨被广泛用作锂离子电池的负极材料，天然微晶石墨的晶粒较小且晶粒之间通过无定但天然石墨与电解液的相容性较差，在嵌／脱锂过程形炭结合，具有较好的电化学循环性能，但首次充放中易发生石墨层的剥离而导致循环性能下降p，因电效率较低，因此本实验

7、在课题组前期开发的石墨纯而限制了纯天然石墨在锂离子电池中的应用。无定化技术和高成炭率酚醛树脂制备技术的基础上，初步形炭负极材料与石墨相比，具有循环性能好、嵌／脱考察了以自制酚醛树脂为前驱体的炭包覆天然微晶锂时体积变化小、不易析出金属锂以及电池易于达到石墨负极材料的结构和电化学性能与酚醛树脂包覆平衡等优点，但无定形炭在首次充放电过程中呈现出量的关系，通过在天然微晶石墨表面包覆酚醛树脂炭很大的不可逆容量损失(大于20％)，且存在很大的电的方法改善天然微晶石墨的电化学性能。压滞后现象刈。1实验部分在天然石墨表面包覆一层无定形炭材料，制备出1．I原料、试剂及仪器具有核一

8、壳结构的炭包覆石墨材料，