基于沥青在熔融纺丝过程中的滴落行为和流变学理论,提出了一种新型高效的中间相炭微球(MCMB)制备方法—毛细管破裂法(DCB法)。本实验以中间相沥青为原料,采用DCB法考察了不同接收相(水或THF)对MCMB制备的影响规律,并系统研究了相应MCMB...基于沥青在熔融纺丝过程中的滴落行为和流变学理论,提出了一种新型高效的中间相炭微球(MCMB)制备方法—毛细管破裂法(DCB法)。本实验以中间相沥青为原料,采用DCB法考察了不同接收相(水或THF)对MCMB制备的影响规律,并系统研究了相应MCMB微观结构的演变规律。在此基础上,所制MCMB经750℃的KOH活化制备了A-MCMB,以及经2800℃的石墨化制备了G-MCMB,并分别探究了它们作为超级电容器(EDLC)和锂离子电池(LIB)电极材料的电化学性能。结果表明:采用DCB方法所制备的水接收相的MCMB-W和THF接收相的MCMBT均呈现尺寸约1~2μm的球形结构特征。此外,A-MCMB-T具有高比表面积1391 m^(2)g^(-1)、微孔体积0.55 cm^(3)g^(-1)和中孔体积0.24 cm^(3)g^(-1),作为EDLC的电极材料时,其比电容比MP衍生的炭材料提高了30%,且电容保持率也显著提升。同时,G-MCMB-T具有较高的石墨化度0.895和有序的层状结构,作为LIB的负极材料时,在100 mA g^(-1)下进行100次循环后,具有353.5 m Ah g^(-1)的高比容量。因此,本文提出并验证了一种新的MCMB制备方法,有望为储能材料的设计和开发提供了一种思路和途径。展开更多
文摘基于沥青在熔融纺丝过程中的滴落行为和流变学理论,提出了一种新型高效的中间相炭微球(MCMB)制备方法—毛细管破裂法(DCB法)。本实验以中间相沥青为原料,采用DCB法考察了不同接收相(水或THF)对MCMB制备的影响规律,并系统研究了相应MCMB微观结构的演变规律。在此基础上,所制MCMB经750℃的KOH活化制备了A-MCMB,以及经2800℃的石墨化制备了G-MCMB,并分别探究了它们作为超级电容器(EDLC)和锂离子电池(LIB)电极材料的电化学性能。结果表明:采用DCB方法所制备的水接收相的MCMB-W和THF接收相的MCMBT均呈现尺寸约1~2μm的球形结构特征。此外,A-MCMB-T具有高比表面积1391 m^(2)g^(-1)、微孔体积0.55 cm^(3)g^(-1)和中孔体积0.24 cm^(3)g^(-1),作为EDLC的电极材料时,其比电容比MP衍生的炭材料提高了30%,且电容保持率也显著提升。同时,G-MCMB-T具有较高的石墨化度0.895和有序的层状结构,作为LIB的负极材料时,在100 mA g^(-1)下进行100次循环后,具有353.5 m Ah g^(-1)的高比容量。因此,本文提出并验证了一种新的MCMB制备方法,有望为储能材料的设计和开发提供了一种思路和途径。
