硫掺杂针状焦基多孔碳的制备及其储钠性能
肖雪
李佳纯
孟祥桐
邱介山
北京化工大学 化学工程学院,北京 100029
摘要：开发廉价、高效、稳定的钠离子电池用碳负极材料是电化学储能领域的重要研究方向之一.以针状焦为碳源,升华硫为硫源,通过机械球磨结合硫掺杂的两步工艺制备了硫掺杂针状焦基多孔碳材料(S-NC),并应用于钠离子电池的负极.SEM、TEM和XPS表征结果证实,硫掺杂策略能够有效减小碳材料的粒径,增加碳材料的层间距,同时提高碳骨架的缺陷密度.氮气吸脱附测试结果表明,相较未掺杂碳,S-NC的孔容显著提升,并富含介孔.电化学测试结果显示,当掺杂温度为 600℃时,制备的硫掺杂碳(S-NC-600)表现出优异的储钠性能.在电流密度为 0.05 A/g时,S-NC-600 的比容量为487.3 mAh/g;在2A/g高电流密度下,比容量为275.5 mAh/g,且经1 000 次循环充放电后,容量保持率为90.7%,展现出良好倍率性能和循环稳定性,可为高效钠离子电池用碳负极的制备提供理论支撑.
关键词：钠离子电池负极针状焦硫掺杂多孔碳储钠性能
分类号：TQ53(煤化学及煤的加工利用)TK114(热能、热力工程)
资助基金：国家自然科学基金(52002014)国家自然科学基金(U2003216)广西省自然科学基金资助项目(2021GXNSFAA220018)深圳市科创资助项目(CJGJZD20210408092801005)
论文发表日期：2023-09-28
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：9( 162-170 )
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