改性沥青基硬碳材料的可控制备及其储钠性能
陈涛1
吴吉昊2
车晓刚2
刘思宇2
韩兴华3
郑易庭3
杨卷2
1.中北大学 化学与化工学院,山西 太原 030051;西安交通大学 化学工程与技术学院,陕西 西安 7100492.西安交通大学 化学工程与技术学院,陕西 西安 7100493.中北大学 化学与化工学院,山西 太原 030051
摘要：钠离子电池(SIBs)用碳负极材料的可控制备与结构优化是电化学储能领域研究的热点方向之一.以煤化学工业副产物煤沥青为原料,通过对苯二甲醇化学交联表面改性辅以高温碳化处理,成功制备了改性沥青基硬碳材料,并用于SIBs负极.SEM、TEM、氮气吸脱附测试等表征结果证实,煤沥青的化学交联改性能够有效减缓其高温石墨化进程,进一步增大层间距(0.373 nm)和碳层的无序度,同时获得的硬碳材料颗粒尺寸由15μm减小至约2μm.电化学测试结果表明,所制备的改性沥青基硬碳材料(HC-1300)首次库伦效率高达80.1％,在电流密度为0.1 A/g时,其比容量为232.2 mAh/g,明显优于直接碳化获得的样品(DC-1300).此外,在5 A/g高电流密度下,HC-1300样品的比容量为171.1 mAh/g,且经1500圈充放电循环后容量保持率为74.9％,展现出良好的倍率性能和循环稳定性.
关键词：煤沥青表面化学改性硬碳负极电化学性能钠离子电池
分类号：TQ53(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(22278328)陕西省重点研发计划资助项目(2023-YBGY-292)
论文发表日期：2023-02-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 92-98 )
英文信息