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锂子电池碳负极材料的制备工艺及其特性
发布人:裕丰碳纤维 发布时间:2018-05-24 09:28 阅读量:

  碳负极材料是迄今为止综合性能最好的锂离子电池负极材料。是以蔗糖为原料,采用热水法制备了硬碳负极材料。然后再通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒电流充放电测试等方法研究了溶液浓度和加热处理温度对材料相结构、颗粒形貌及电化学性能的影响。结果表明,随着溶液浓度的提高,硬碳粉体颗粒浓度逐渐加大。但是浓度过低制备的纳米硬碳颗粒容易团聚,浓度过高易容已引起颗粒的异常长大。热处理温度过低材料表面会残留有机物,而温度太高易导致颗粒长大,这些现象不利于材料电化学性能的发挥。蔗糖溶液浓度为5%、热处理温度为700时制备的硬碳,颗粒细小且均匀,表现出较高的可逆容量、优异的倍率性和循环稳定性。

  通过对硬碳材料微观结构的设计,能够显著改善锂离子电池的能量密度、功率密度和循环寿命,适应新能源汽车对动力电池的要求。与传统石墨负极材料相比,硬碳具有嵌锂容量高、倍率性能好以及循环寿命长等优点。研究者通过改变碳源、优化制备工艺,相继制备了一系列结构独特性能优异的硬碳材料。基于硬碳基锂离子电池负极材料的最新研究进展,总结了以不同碳源制备硬碳材料的研究工作,并简要分析了硬碳的微观结构对材料嵌锂性能的影响。最后总结并指出了该领域亟待解决的问题以及未来的发展方向。

 

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