水热法制备无定形炭球及其性能研究-论文.pdf

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1、辣技禾水热法制备无定形炭球及其性能研究鲁盼盼，陈召勇，朱华丽，陈奋，杜炳林(长沙理工大学物理与电子科学学院材料科学与工程研究所，湖南长沙410004)摘要：以葡萄糖为原料。采用液相法制备无定形炭球。分别采用热重一差热仪(TG—DTA)、X一射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTlR)、蓝电电池测试系统等对炭球进行炭化温度、结构、形貌、晶粒大小及电化学性能分析。XRD分析结果表明，高温炭化后炭球是无定形的且具有石墨的(002)和(101)峰；SEM表明。高温炭化前后炭球的形貌均匀且单分散性很好；TG—DTA和FTIR测试显示。低温炭化后在1599cm处有

2、苯环的特征峰，表明低温炭化是聚合反应。高温炭化后炭球表面几乎没有任何官能团，表明高温炭化是分解反应；电化学性能测试表明，最佳的高温炭化温度为1000oC。低温炭化温度为240℃，最佳的表面活性剂为SDS。关键词：锂离子电池；负极材料；无定形炭球；炭化；表面活性剂中图分类号：TM912文献标识码：A文章编号：1002—087X(2014)07—1224-03PreparationandperformanceinvestigationofamorphouscarbonspherebyhydrothermalmethodLUPan-pan，CHENZhao—yong，ZHUHua

3、—li，CHENFen，DUBing·li(ResearchInstituteofMaterialsScienceandEngineering,SchoolofPhysicsandElectronicScience,ChangshaUniversityofScienceandTechnology,ChangshaHunan410004，China)Abstract：Amorphouscarbonspherewaspreparedfr0mglucosebyhydrothermalmethod．Thermogravimetryanddiferentialthermal(TG—D

4、TA)，x-raydifraction(XRD)，Scanningelectronmicroscopy(SEM)，Fouriertransforminfraredspectrometer(FTIR)andLandbatterytestsystemwereusedtosurveythecarbonizationtemperature。crystalstructure，morphology，particlesizeandelectrochemicalpropertiesofcarbonsphere．XRDresultsshowthatcarbonsphereisamorphou

5、sandthecharacteristicpeaksofgraphite(002)and(101)appearafterannealingathightemperature．SEMimagesindicatethatcarbonspherehasuniformparticlesizeanddisperseswellbeforeandaftercarbonization．TG—DTAandF．rIRspectrashowthatthereIsbenzeneringcharacteristicpeakat1599cmafterIowtemperaturecarbonizatio

6、nandnofunctionalgroupsonthesurfaceofcarbonsphereafterhightemperaturecarbonization．indicatingthatIowtemperaturacarbonizationispolymerizationreactionandhightemperaturecarbonizationisdecompositionreaction．TheelectrochemicaIperformancetestsreveaIthattheoptimaIcalcinationtemperatureis1000oC。the

7、bestpreparationtemperatureis240oc。andtheefectofoptimumsurfactantisSDS．KeywordS：lithium-ionbaRew；anodematerial；amomhouscarbonsphere；carbonization；surfactant球形炭材料【lJ具有小的活化能，尺寸和形貌及化学性能可本文采用水热法制备纳米无定形炭球，研究低温炭化温控而受到广泛关注，无定形炭球是其中一种。其作为锂离子电度、高温煅烧温度和表面活性剂对无定形炭球充放电性能的池