中间相炭微球的结构对其电化学性能的影响

为了研究不同结构的炭微球对其电化学性能的影响,用聚合法以煤焦油为原料在添加和不添加炭黑的条件下制备中间相炭微球,用高倍扫描电镜观察了它们的形貌和结构,并且研究了它们作为锂离子电池炭负极材料的电化学性能.研究结果表明,在不添加炭黑的条件下得到"地球仪"型结构;对于这种结构的中间相炭微球,锂离子容易脱嵌,首次放电容量可达298.0mA·h·g-1,不可逆容量达48.5mA·h·g-1,但循环寿命短;而添加炭黑时得到层状混合结构,这种结构的中间相炭微球首次放电容量较小,为288mA·h·g-1,不可逆容量相对较大,为81.3mA·h·g-1,但衰减慢,循环寿命长.     

热处理时间对锂离子电池阳极用中间相炭微球充放电性能的影响

利用小角X射线散射（SAXS）及恒电流方法对不同时间热处理的中间相炭微球（MCMBs)的微观物理结构及充放电性能进行了研究。结果表明，随着热处理时间的延长，MCMBs内部的微孔孔径分布先变宽而后变窄，最可几孔径先增加尔后逐渐减小。随着热处理时间的延长MCMBs的首次充电可逆容量和库伦效率逐渐减小，而首次不可逆容量逐渐增加，MCMBs内部的微孔起到了储存锂离子的作用。     

不同粒径中间相炭微球活化性能的比较

以热聚合煤沥青制得的三种粒径不同的中间相炭微球(MCMB)为原料，用氢氧化钾(KOH)做活化剂，在不同活化条件下对这三种中间相炭微球进行活化．其活化条件为：碱炭比为1-5，活化温度为700-900℃，活化时间为60-180min．考察了活化条件对这三种中间相炭微球的活化收率、碘吸附值的影响．     

石墨化中间相炭微球表面镀银的电化学性能

采用化学镀的方法在中间相炭微球的表面镀覆金属银,通过扫描电镜分析镀银后炭微球的表面形貌,利用X射线衍射对试样进行物相分析.将镀银的中间相炭微球用作锂离子电池负极材料,测试其电化学性能.研究结果表明:金属银镀覆在中间相炭微球的表面,随着镀银含量的增加,镀银中间相炭微球的首次放电容量升高,银含量16.5%的中间相炭微球的首次放电容量升高12.6mA·h/g;在湿度为25%的气氛中搁置12h后,未镀银的炭微球的放电容量降低16.3mA·h/g,循环稳定性变弱,20次循环后容量保持率为74.6%,而镀银量为16.5%炭微球的首次放电容量只降低6.1mA·h/g,并且循环稳定性强,20次循环后容量保持率为95.8%,说明镀银后中间相炭微球在潮湿条件下的电化学性能得到改善.     

热处理时间对锂离子电池阳极用中间相炭微球充放电性能的影响

利用小角X射线散射 (SAXS)及恒电流方法对不同时间热处理的中间相炭微球 (MCMBs)的微观物理结构及充放电性能进行了研究。结果表明 ,随着热处理时间的延长 ,MCMBs内部的微孔孔径分布先变宽而后变窄 ,最可几孔径先增加尔后逐渐减小。随着热处理时间的延长MCMBs的首次充放电可逆容量和库伦效率逐渐减小 ,而首次不可逆容量逐渐增加 ,MCMBs内部的微孔起到了储存锂离子的作用     

不同粒径中间相炭微球活化性能的比较

以热聚合煤沥青制得的三种粒径不同的中间相炭微球(MCMB)为原料,用氢氧化钾(KOH)做活化剂,在不同活化条件下对这三种中间相炭微球进行活化.其活化条件为:碱炭比为1-5,活化温度为700-900℃,活化时间为60-180 min.考察了活化条件对这三种中间相炭微球的活化收率、碘吸附值的影响.     

石油沥青基中间相炭微球用作锂离子电池负电极时的充、放电性能与微观机制

将石油沥青基中间相炭微球（P-MCMB）进行热处理，采用XRD表征了经不同热处理温度（HTTmax)处理过程的P-MCMB试样的微观结构，运用恒电流充、放电法，粉末微电极循环伏安法，考察了HTTmax对P-MCMB试样充放电性能的影响，讨论了试样电化学性能与微观结构间的关系。     

锂盐电解质对中间相石墨微球电化学性能的影响

中间相就是稠环芳烃化合物在液相炭化过程中所形成的一种向列液晶结构 ,在中间相转化的初期由于表面张力的作用而呈球形 ,将其用适当的方法从母液中分离出来即是中间相炭微球 (ＭｅｓｏｃａｒｂｏｎＭｉｃｒｏｂｅａｄｓ简称ＭＣＭＢ) .本文将含有一定量原生喹啉不溶物的煤沥青基中间相炭微球 ,在 2 80 0℃条件下进行高温石墨化 ,表征了试样的微观结构 ,考察电解液组成对其用作锂离子电池负极材料时电化学性能的影响 .1　实验部分以精制煤焦油沥青为原料 ,在一定的工艺条件下制得含有部分原生喹啉不溶物的煤沥青中间相炭微球 ,将其放入中频…     

硫存在下的中间相炭微球制备及形貌

在煤焦油沥青中添加硫，420℃下反应7h得到了不同形貌的中间相炭微球．通过对沥青中间相接组成、软化点和甲苯可溶物(TS)相对分子质量的测定，发现硫在热缩聚反应中交联作用明显．扫描电子显微镜(SEM)对中间相反微球形貌的表征结果显示，随着硫在原料中加量的增加，生成中间相构筑单元的时间推迟，中间相反微球的尺寸变大；另一方面，体系中的硫使先前生成的中间相反微球表面活性点增多，中间相反微球在碰撞时会发生粘连，后续的中间相构筑单元的堆积将产生各种异形，如哑铃形和蛹状等．另外，在开放体系中，使用氮气鼓泡，过快地形成了中间相反微球，这种炭微球存在大量的裂缝．     

煤沥青改性中间相炭微球制备高密高强石墨的研究

为解决低粘结组分中间相炭微球(MCMB)自烧结性较差的问题,采用热分析和扫描电镜等表征方法,研究了煤沥青种类对改性MCMB粉体烧结性能及其所制备的石墨材料性能的影响.结果表明,采用溶液混合法可在MCMB粉体(D50=23μm)表面均匀包覆一层煤沥青,并显著提高了低粘结组分MCMB粉体的烧结性能.以改性MCMB粉体为原料经等静压成型、焙烧和石墨化处理所制备的石墨材料均匀致密,抗折强度明显高于以未经改性处理的MCMB粉体为原料制备的石墨材料(22MPa),并按改性用高温沥青、改质沥青和中温沥青的顺序依次升高,分别为27.7 MPa、42.7 MPa和56.9 MPa.     

粒度分布对胶结砂岩力学特性的影响

储层出砂过程中砂岩颗粒的离散与其细观结构性有密切关系。以胶结砂岩为研究对象,基于三维颗粒流数值模型(PFC3D)建立4种不同粒度分布的数值模型,模拟剪切过程的砂岩力学响应,研究不同粒度分布的砂岩体应力比、体应变、配位数和黏结破坏与轴应变之间的关系。结果表明:粒度分布对砂岩力学特性的影响较大,仅基于随机方法产生颗粒建立的数值模型不能完全代表实际砂岩的物理结构。须根据实测的砂岩粒度分布建立三维数值模型,才能准确描述储层砂岩的力学特性。粒径越小,连接的颗粒越少,自由度越大,开采中成为离散颗粒的可能性越大。     

稻壳制备锂离子电池负极材料的研究

研究了升温速率、热解温度、碱浓度对稻壳制备锂离子电池负极材料的结构和电化学性能的影响.利用差热-热重(DT-TGA)分析、元素分析、X射线衍射(XRD)等测试手段对不同条件处理后的炭材料进行表征,通过电化学分析其充、放电性能.结果表明:该材料属于无定形炭材料,首次充电容量为678.0 mA·h/ g,首次放电容量为239.0 mA·h/ g,十次循环以后容量基本稳定,可逆容量保持在206.1 mA·h/ g左右.     

锂离子电池炭负极的结构与特性及其电化学性能

通过计算边缘碳原子及表面碳原子含量计算,研究边缘碳及表面碳原子含量对炭材料的电化学性能的作用机理。导出炭材料的结构与物理特性对炭材料的嵌锂性能的影响。通过对不同形貌、粒径、比表面积及有序程度的人造石墨、中间相炭微球及热解炭的电化学性能的研究,验证该机理的正确性。应用这一机理分析对人造石墨进行热处理改性,以及在人造石墨表面包覆无定形炭的改性作用。研究结果表明:边缘碳及表面碳原子的含量对固体-电解质中间相(SEI)膜的形成以及SEI膜的均匀、稳定性具有重要的作用,从而影响炭材料的首次不可逆容量及循环性能。     

颗粒粒度和形貌特征对保护渣强度的影响

试制不同粒径及粒度分布的保护渣颗粒,用强度测试仪和XL30扫描电镜对保护渣颗粒强度、形貌特征及显微结构进行检测,研究保护渣颗粒强度的影响因素。结果表明,0.3~0.6mm保护渣颗粒比率和致密度是影响其强度的主要因素,加入适中的黏结剂和分散剂,可增大0.3~0.6mm保护渣颗粒的比率、改善致密度,从而增大保护渣颗粒总体强度;延长球磨时间,可增大小粒度原料比率及保护渣颗粒强度。     

基于消光法求解颗粒系的平均粒径及粒径分布

为了能够准确快速地求解出微米量级颗粒系的尺寸和浓度,基于消光法测粒原理,利用三波长法来求取颗粒系的平均直径.研究并编制了一种基于Powell算法的最优化方法来模拟颗粒的粒径分布.数值模拟与预先假设基本符合,表明该方法准确,可靠.     

悬浮共聚合法制墨粉的粒度特性研究

研究了Fe_3O_4表面改性悬浮共聚合法制备墨粉的工艺,试验了主要因素对墨粉粒度的影响。结果表明,当St/BA为5:1、搅拌速度为1000rpm、超声分散时间为15min、水油比为7:1、PVA用量为4％和聚合温度为85℃时,制备的墨粉粒径为12～13μm,达到了商用墨粉对粒度的要求。图9,表1,参10。     

MnO/石墨烯复合材料的制备及其作为锂离子电池负极的研究

通过原位复合方法合成碳包覆MnO/石墨烯(C@MnO/GN)复合材料并探究其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)表征结果表明,MnO纳米颗粒(直径约为30~50nm)均匀分散在石墨烯片层上,且颗粒外面包裹一层厚度约为5nm的碳层.电化学测试结果表明该材料作为锂离子电池负极具有优异的倍率和循环性能.0.2和0.5A/g电流密度下,比容量分别为800和700mAh/g;10A/g电流密度下比容量仍能保持在372mAh/g;当电流密度调回0.5A/g时,其比容量仍能恢复到730mAh/g.该材料也表现出优异的循环性能,在5和10A/g电流密度下依次循环100圈,容量保持率几乎100%.     

超声粒度检测建模及其粒度分布反演计算

提出了在矿砂粒径尺寸级配情况下,不同粒径的筛下累积含量公式. 在分析超声衰减基本理论模型的基础上,将不同粒径的筛下累积含量集成到超声波衰减模型中,推导出超声波衰减与矿浆浓度、粒度之间的关系模型. 将所推导的模型结合实验和数据分析以确定超声波衰减与粒度分布的关系,且采用遗传算法反演计算获得矿浆中粒的粒度分布. 结果表明,反演的计算结果精度较高.     

Mechanism of lithium insertion in carbons pyrolyzed at low temperature

Carbons pyrolyzed at temperature ranging from 500℃ to 1 000℃ are promising materials for high-energy density lithium batteries. These carbons not only possess a capacity higher than the theoretical value of graphite, but also display a different electrochemical behavior from that of graphite. Mechanisms now available for this phenomenon are reviewed after the presentation of mechanism of lithium intercalation in graphite. Based on the recent research, a new model for lithium insertion in carbons pyrolyzed at low temperature and some ideas for further study are proposed.