中间相沥青碳微球的制备及其嵌锂行为的研究.pdfVIP

中间相沥青碳微球的制备及其嵌锂行为的研究 李宝华 吕永根 李开喜 吕春祥 凌立成 ( 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室 太原 030001 ) 文 摘 以含 0．46％～3．7％(质量分数)吡啶不溶物(H)的宝钢煤焦油为原料，在 450℃下 自升压热缩 聚制备中间相碳~ (MCMB)，然后将其在700~C下进行碳化。应用SEM、恒电流充放电等技术研究了所得 MCMB的表面物理形态及充放电性能。研究发现：随原料中一次H含量的增加，MCMB的球径逐渐减小；首 次电容量从 326n ·h·g 增至425m_4·h-g～，首次不可逆容量先增加而后减小，而首次亢放 电效率先减小 而后增加 关键词 煤焦油，中间相碳微球，嵌握 ，碳材料 PreparationofMesocarbonMicrobeadsandItsPerformanceofLithium Insertion LiBaohua 工nYonggen LiKaixi ⅡiChur~iang LingUche~ ( NationalKey．Iat~ratmyofCoalCortversiort，Insfialte0fCoalChemistry．，CkhneseAcademyofScience Taiyoan 030001 ) Abstract Coaltamwithdifferentpyridineinsoluble(PI)eonteBt(0．46—3．7wt％)we usedasmwmaterialsto preparemesocarbon．ficrubeads(MCMB)丑t450℃ for2hunderauto~llo,aspressute．McMB愀 thenheat-treatedat 700~C fDrlh．SurfacemorphologyofhteMCMBwa$investigatedbySEM andconstant—currentch 一d }la proper— tieswere studied．Itw0t8foundthat，withhtepnraeryPIcontentincreasing，htediametersofMCMBdecreased，htefnst d ha capac increasedfrom 326rma．h’g to425mA h‘g andhtefirstaeulombicefl~cleneiesdcereasedatthe k nl1ingandhtenincreased． Keywords Coaltar，Mesocarbonmficrubeads，Litlffum irlsertion，C l 引言 2 实验 煤焦油及石油重油等芳香有机化合物在液相热 2．1 原料 解时会产生中间相小球体，分离后把它称为中问相 以含有 3．7％ (质量分数，下同)吡啶不溶物 碳微球(MCMB)，可望在航空航天、冶金模具用高密 (P1)的煤焦油(CTO)为原料。用热过滤的方法除去 度各向同性碳 以及锂离子电池负极材料 -等方面 其中的H，得到净化煤焦油 CT1和滤渣PI。CTO与 得到广泛的应用。MCMB的性能与其颗粒大小以及 CT1以不 同比例混合得到一系列含有不 同一次 PI 制备条件密切相关 本工作试图综合煤焦油中一次 的煤焦油原料 H 的含量以控制MCMB的球径，并考察了其充放电 原料 CTO族组成、元素组成及其所含的一次H 性能。 的基本性质列于表 1中。 收稿 日期 ：2001—08—26 *山西省 自然科学基金：991O68；中科院重点基金和石油大学重质油加工国家重点实验室开放基金：19990 李宝华，1974年出生，博士研究生．主要从事程离子电池碳阳极材料的研究与开发工作 宇航材料工艺 2001年 第 6期 《CIMS 论文的天地》