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第32卷第9期无机材料学报VO1.32No.9
2017年9月JournalofInorganicMaterialsSep.,2017
文章编号:1000—324X(2017)09—0909—07DOI:10.15541~i
煤基球形多孔碳用于锂离子电池负极材料的性能研究
李君,曹亚丽,王鲁香,贾殿赠
(新疆大学能源材料化学教育部重点实验室,先进功能材料新疆维吾尔自治区重点实验室,应用化学研究所,乌鲁
木齐830046)
摘要:因具有较短的锂离子扩散路径、大的比表面积等优势,球形碳材料在锂离子电池负极材料中展露出良好的
应用前景。研究以新疆库车产煤为原料,采用电弧放电法及化学活化法制备出了具有多孑L结构的煤基球形碳。通过
x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸脱附法和恒电流充放电等测试手段对材料结构、
形貌和电化学性能进行了表征。结果表明,在100mA/g的电流密度下,煤基球形多孔碳的首次放电比容量可达到
1188.9mAh/g,远高于商业石墨负极372mAh/g的理论比容量。此外,该材料还表现出了良好的循环稳定性,经历
200圈循环后的放电比容量为844.9mAhg/。煤基球形多孔碳优异的电化学性能得益于活化过程所产生的分级孔道
结构能为锂离子提供更多储存空间,从而提高了电极的容量及循环稳定性。
关键词:煤基;球形多孔碳;锂离子电池;负极
中图分类号:0643文献标识码:A
PerformanceofCoal—derivedSphericalPorousCarbonasAnodeMaterials
f0rLithiumIonBatteries
LIJun,CAOYa—Li,WANGLu—Xiang,JIADian—Zeng
(KeyLaboratoryofEnergyMaterialsChemistry,MinistryofEducation,KeyLaboratoryofAdvancedFunctionalMaterials,
AutonomousRegion,InstituteofAppliedChemistry,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China)
Abstract:Sphericalporouscarbonnanomaterialsisapromisingcandidateasanodematerialsfornext—generation
LIBsduetoitslargespecificsurfaceareawhichdecreasesthelithiumiontransportdistance.Sphericalporouscar-
bonnanomaterialswithuniformmorphologywerepreparedbyarc--dischargingfollowedbychemicalactivationUS--
ingcoalasprecursor.Theas—preparedsphericalporouscarbonsampleswerecharacterizedbyX—raydiffraction
(XRD),scanningelectronmicroscope(SEM),Ramanspectrope(Raman),thenitrogenadsoprtion—desorption,gal-
vanostaticchargeanddischargemethodandSOon.Theresultindicatedthatthesphericalporouscarbonmaterialshave
highspecificcapacityof1
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