热处理温度对针状焦的结构及电化学性能的影响

杨洲; 鲍晨光; 陈玉喜; 夏笑虹; 何月德; 刘洪波

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热处理温度对针状焦的结构及电化学性能的影响

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为探索不同热处理温度下针状焦的结构演变及电化学性能，对其进行600～3 000℃的热处理并作为锂离子电池负极材料。通过X射线衍射、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱等考察了针状焦随热处理温度的结构演变，通过恒电流充放电、循环伏安法等探究了针状焦的电化学性能随热处理温度的变化规律，揭示了热处理温度对针状焦结构和电化学性能的影响。结果表明，随着热处理温度的升高，针状焦经历了从无定形碳到三维有序石墨的结构变化，主要嵌锂机制从“表面吸附储锂”、“碳层边缘嵌锂”向“石墨微晶层间嵌锂”转变。针状焦在37.2 mA/g电流密度下的放电比容量随热处理温度升高呈先减小后增大的规律变化，经3 000℃热处理的针状焦比容量可达365 mAh/g。“褶皱”的碳六边形网格层难以储锂是造成热处理温度低于2 200℃的针状焦放电比容量较低的主要原因之一。热处理温度高于2 200℃的针状焦具有稳定的电位平台，电位平台的出现及其长度与石墨微晶尺寸明显增大具有较好的关联性。

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来源
《炭素技术》 |2022年第2期|45-52|共8页
作者
杨洲; 鲍晨光; 陈玉喜; 夏笑虹; 何月德; 刘洪波;
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作者单位

1. 湖南大学材料科学与工程学院 2. 湖南大学先进炭材料及应用技术湖南省重点实验室;

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正文语种 chi
中图分类蓄电池;
关键词
锂离子电池; 针状焦; 热处理温度; 结构; 电化学性能;

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