一、石墨化中间相炭微球表面镀银的电化学性能（论文文献综述）
李重[1]（2021）在《加氢改性制备煤系可纺中间相沥青》文中研究表明中间相沥青因其特殊的向列型液晶结构,被大规模应用于高模量高导热炭纤维领域。煤沥青来源广泛,价格低廉,是制备中间相沥青的主要原料之一,但由于煤沥青组成复杂、芳香度和N、S等杂原子含量较高,导致直接用煤沥青制备的中间相沥青往往具有高软化点、镶嵌型光学织构特点,其纺丝性能差。故煤沥青作为可纺中间相沥青时,往往需要先对其进行改性处理。本文以四氢萘（THN）为供氢试剂,对煤沥青进行加氢改性,研究加氢过程对煤沥青性能和分子结构的影响,及其对后续制备的中间相沥青基础性能和纺丝性能的影响。主要结论如下:（1）随着加氢过程中THN质量比例从5%增加到30%,氢化煤沥青的软化点逐渐降低,流变性能改善,热稳定性提高。分子结构解析结果表明:随着加氢过程中THN质量比例提高,氢化煤沥青的氢碳比（H/C）提高,加氢过程对煤沥青中“S”杂原子具有较明显的脱除效果,同时引入了更多环烷结构和脂肪支链,这是氢化煤沥青性能改善的主要原因。（2）随加氢过程中THN质量比例从5%增加到30%,其后续制备的中间相沥青软化点和粘度逐渐降低,其光学织构尺寸增大,各向同性组分含量降低,其中中间相沥青CTP-30-MP软化点低至296℃,具有广域型光学织构,其各向异性组分含量>98vol%。分子结构分析结果表明中间相沥青分子中的环烷结构和烷基支链含量随着加氢过程中THN质量比例提高而增大,其中间相沥青的分子量分布均一性提高。（3）由于加氢过程对煤系中间相沥青流变性能及其分子均匀性的改善,其可纺性能明显提高。中间相沥青原丝经进一步预氧化、炭化、石墨化处理,测试其力学性能,炭化后纤维强度达到了1.1GPa,模量达到了82GPa;石墨化后纤维强度为2.7GPa,模量为530GPa,热导率为537W/（m·K）。
李梦佳[2]（2021）在《碳纸的疏水改性及其性能研究》文中进行了进一步梳理质子交换膜燃料电池是一种新型清洁能源,在工作过程中会产生液态水,因此要求电池的气体扩散层具有一定的疏水性能。质子交换膜燃料电池通常采用碳纸作为气体扩散层的基体材料,碳纸本身不具备疏水性能,需要对碳纸进行疏水处理。本文主要使用不同疏水试剂以及不同负载方法对碳纸进行疏水改性得到了不同的疏水碳纸,使用扫描电镜、接触角测定仪、测厚仪、四探针电阻仪、X射线光电子能谱仪等设备对疏水改性碳纸进行性能表征,研究了不同疏水试剂以及不同负载方法对疏水碳纸的表观密度、接触角以及电阻率的影响,并分析了其中的作用机理。本文的主要结果如下:（1）以聚四氟乙烯乳液作为疏水试剂,研究了不同聚四氟乙烯乳液负载量对碳纸性能的影响,结果表明,随着聚四氟乙烯乳液负载量增加,碳纸的厚度增加,表观密度增加,接触角增加,平均孔径减小,电阻率增加。为保证疏水碳纸的导电性符合气体扩散层的使用要求,聚四氟乙烯乳液的最佳负载量应在20～25wt%之间,此时疏水碳纸的接触角为119°～121°,电阻率为5.0～6.37 mΩ·cm。（2）以聚四氟乙烯乳液作为疏水试剂,研究了聚四氟乙烯乳液不同浸渍方法对碳纸性能的影响,结果表明,采用常压浸渍、真空浸渍、超声浸渍三种不同的浸渍方法均可提高碳纸的疏水性能。三种浸渍方法中,超声浸渍效率最高,但真空浸渍相比于另外两种浸渍方法,可以有效的将聚四氟乙烯乳液渗入到碳纸内部,使碳纸内部具有疏水性能,提高碳纸的水管理能力。（3）以三种不同前驱体氟化沥青作为疏水试剂,分别采用浸渍法和气相沉积法改性碳纸,通过控制不同的浸渍时间或者沉积时间来控制氟化沥青的负载量。结果表明,随着氟化沥青在碳纸中负载量的增加,碳纸的厚度增加,电阻率增加,接触角增加。浸渍法和气相沉积法负载氟化沥青,都会提高碳纸的疏水性能,浸渍法改性碳纸性能优于气相沉积法改性碳纸性能。（4）以三种不同前驱体氟化沥青作为疏水试剂,均可以提高碳纸的疏水性能。三种不同氟化沥青的疏水性能顺序为:氟化中间相沥青>氟化中间相炭微球沥青>氟化各向同性沥青。为保证碳纸的导电性,氟化沥青负载量在10 wt%碳纸性能最优异,此时接触角为138.7°,电阻率为5.6 mΩ·cm。
左浩淼[3]（2020）在《石墨烯添加对MCMBs形成及电化学性能影响的研究》文中认为中间相沥青炭微球（Mesocarbon Microbeads,MCMBs）是一种新型炭材料,具有独特的结构、良好的化学稳定性、高的导电性以及导热性,是制备高性能炭材料的优质前躯体,在诸多领域有应用价值。MCMBs具有独特的球形形貌、层片分子平行堆砌的微观结构以及作为电极材料时的优异的循环稳定性、良好的倍率性能等特点,成为一种有前景的锂电池负极材料。由碳原子组成的六角型呈蜂窝状结构的平面二维纳米材料石墨烯（Graphene）,具有高导电性、高导热性、高比表面积、高强度和刚度等诸多优良特性。物理化学性能优异的石墨烯,在高能量密度、高功率密度的锂离子电池负极材料方向有着非常重要的应用价值。本论文以煤焦油沥青为原料,采用热缩聚法,研究了原料组成对MCMBs形成的影响,通过改变聚合温度、恒温时间等因素来探索合理的制备工艺。重点通过添加石墨烯,诱导原料沥青中的芳烃分子取向排列,促进MCMBs的形成,考察了石墨烯添加量、温度、时间等因素对MCMBs形貌、结构和形成机制的影响。对MCMBs进行炭化和石墨化处理后,进行电化学性能测试。利用偏光显微镜、SEM、XRD及FTIR等测试仪器对MCMBs的形貌、结构进行研究,利用蓝电电池测试系统对MCMBs的电化学性能进行测试,探讨不同制备条件对MCMBs形成过程、微观形貌、晶体结构和电性能的影响。实验结果表明,原生PI含量和灰分低的RCTP组分更加均匀,更有利于探究添加剂对MCMBs形成的影响。聚合温度和恒温时间对MCMBs的制备有着重要的影响,提高聚合温度或者延长恒温时间都有利于MCMBs的长大。未添加石墨烯时,410℃恒温5h制备出没有融并的MCMBs,MCMBs收率为26.2%。石墨烯的添加,使RCTP中的芳烃分子在石墨烯片层上取向排列,有利于MCMBs晶核的形成,促进MCMBs长大,当添加量为0.1 wt%时,d002最小（0.3437nm）,样品的晶体结构完善。随着石墨烯添加量的增加,MCMBs的收率呈递增趋势。过量的石墨烯阻碍了 MCMBs的长大和融并,当添加量超过0.3wt%时,芳烃分子无法有效堆叠在一起,不易形成MCMBs。炭化后的MCMBs属于无定形炭材料,具有较高的比容量,但首次充放电效率较低。石墨烯添加量为0.05wt%的样品首次效率（69.5%）最高,首次充放电比容量分别为395.1mAh·g-1和568.4mAh·g-1。添加石墨烯后得到的MCMBs是易石墨化炭材料。石墨烯添加量为0.3wt%的石墨化MCMBs,首次充放电比容量分别为200.1mAh·g-1和392.2mAh·g-1,首次效率为76.5%,经过20次循环后,可逆比容量为298.5mAh·g-1,容量保持率为99.5%。添加石墨烯后,石墨化MCMBs具有较好的倍率性能,石墨烯的含量从0.05wt%增加到0.5wt%,在不同电流密度下,各个样品的平均可逆比容量高于未添加石墨烯的样品。石墨烯添加量为0.5wt%的样品,在1A·g-1的电流密度下,可以保持156.3mAh·g-1的比容量。
赵会会[4]（2020）在《沥青基阳极材料的制备及储钠性能研究》文中提出钠离子电池是锂离子电池在大型储电系统和电动汽车等领域的低成本替代储能装置,阳极材料是实现钠离子电池商业化的关键。中间相炭微球和中间相沥青作为沥青热缩聚的阶段性产物具有丰富的石墨微晶,表现出良好的导电性,但也存在碳层间距小,表面缺陷少的缺点,导致沥青基软碳阳极的储钠容量十分有限。通过表面化学改性、孔结构调控和软硬碳复合等方式能够实现储钠容量的提高,既可凭借拓宽的石墨层间距收获可观的插层容量,又能获得丰富的储钠位点实现大比例的表面电容存储。系统研究了硫赋存形态、硫掺杂量和孔结构等对硫掺杂沥青基碳材料微观结构和电化学性能的影响,并探讨了硫掺杂沥青基软碳阳极的储钠机理。（1）硫掺杂诱导sp2碳杂化,强化了软碳阳极的储钠性能。以中间相炭微球为前驱体,采用H2S气体刻蚀制备硫掺杂中间相碳微球。调控刻蚀温度和刻蚀时长实现硫元素的可控掺杂,既通过原子占位的方式扩大石墨微晶层间距,又与C-C/O-C=O反应生成C-S-C/C=C共价键（C=C含量由未刻蚀的38.25增加到43.70at%）,C-S-C可提供丰富的储钠位点,C=C可显着提高碳微球的导电性。在以表面电容为主导的快速动力学行为影响下,硫掺杂中间相碳微球阳极在0.2A/g下的可逆容量从76m Ah/g增加至170m Ah/g,1A/g下循环800周后容量稳定在120m Ah/g,容量保持率为97%。（2）选用金属乙酸盐硬模板制备出具有高C=C含量的中间相沥青基层次孔碳,在增加储钠容量的同时改善了软碳阳极的循环稳定性。利用乙酸盐在热解过程中气体挥发造孔和金属氧化物模板的移除造孔,得到介孔主导的层次多孔碳。乙酸根在碳化过程中贡献额外的sp2碳,有效弥补了由于模板占位导致的软碳石墨化度的降低,提高软碳材料的导电性。在层次孔结构、高C=C含量和适量表面官能团的协同作用下,沥青基层次孔碳阳极在0.05A/g下的可逆容量为270m Ah/g,1A/g下循环1000周后充电容量和保持率分别达到144m Ah/g和92.2%。（3）硫掺杂纤维状3D网络结构软碳材料的分步制备实现了大倍率下的高可逆容量存储。以乙酸钙为硬模板制备出了具有纤维状3D网络结构的沥青基层次孔碳,纤维状碳骨架提供大量吸附位点、导电高速通道和电解液扩散通道,再通过H2S刻蚀向软碳材料表面引入噻吩型碳硫共价键,贡献丰富的表面活性位点,实现储钠容量的进一步提高（0.2A/g下可逆容量由210m Ah/g增加到300m Ah/g）和大倍率下的高可逆容量存储（10A/g下保留167m Ah/g）。（4）高硫掺量中间相沥青基层次孔碳的一步法制备实现高储钠容量和大倍率下的循环稳定性。以中间相沥青为前驱体,硫酸镁为硬模板和硫源,一步法制备高硫掺量中间相沥青基层次孔碳。通过调控碳化温度,硫元素的掺杂量控制在6.85-12.19at%范围内,且多以活性含硫官能团C-S-C的形式存在（77.9-95.3%）,在贡献丰富赝电容的同时保持碳材料的结构稳定性,进而得到高储钠容量（0.2A/g下可逆容量稳定在430m Ah/g）和大倍率下的循环稳定性（10A/g下循环800周后保持150m Ah/g的高可逆容量）。（5）核壳结构软硬碳复合材料的构筑使硬碳阳极倍率和循环性能得到显着改善。以硫掺杂中间相碳微球为聚合中心,引导3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）在其表面逐层聚合,实现由块状聚3,4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）基硬碳材料向核壳结构软硬碳复合材料的转变。硫掺杂中间相碳微球为核心,其石墨微晶丰富,贡献良好的导电性,外部碳壳呈逐层交联结构,有助于活性位点的激活和电解液的快速运输。通过调整硫掺杂中间相碳微球的添加量和碳化温度,实现碳层间距（0.383-0.410nm）、硫掺杂量的（4.86-8.84at%）和活性含硫官能团C-S-C含量（94-100%）的精确调控。在以电容控制为主导的混合储存机制下,复合阳极的倍率和循环性能优异,5A/g下容量保持率达到28.6%,1A/g下首次可逆容量为187m Ah/g,循环800周后容量保持率为99.4%。（6）以表面电容为主导的混合存储机制促进高速可逆的钠离子存储。表面电容行为包括赝电容和表面吸附,扩散行为主要是指层间插层,储钠容量的差异源于两类储钠行为的贡献不同。硫掺杂中间相碳微球、硫掺杂中间相沥青基层次孔碳和软硬碳复合材料的储钠容量大部分都来自于钠离子与C-S-C共价键之间的法拉第反应,表现为CV曲线中1.0V/1.8V附近的氧化还原峰,这种快速动力学行为是倍率和循环性能改善的关键。表面吸附容量也是快速动力学行为之一,由软碳材料较高的比表面积贡献,表现为～1.25V以上的高压区可逆容量存储。硫掺杂中间相碳微球和软硬碳复合材料均展现出扩大的碳层间距,贡献可观的插层容量。
吕家贺[5]（2020）在《中间相炭微球基负极材料设计及储锂性能研究》文中进行了进一步梳理中间相炭微球（Mesocarbon Microbeads,MCMB）因具有独特的片层结构、优良的导电性和较高的堆积密度,而在众多锂离子电池负极材料中脱颖而出,受到学者们广泛的关注和研究,现已实现商业化应用。然而,中间相炭微球也存在着固有的缺点,例如较低的理论比容量和较差的倍率性能等,这些缺陷也限制了其在动力电池中的应用。为了拓展MCMB的应用范围,迫切需要对MCMB进行改性,其中构建MCMB基复合物是改善MCMB电化学性能行之有效的方法。本文以中温煤沥青为原料,采用热缩聚法制备了组成和结构可控的新型MCMB基负极材料,主要包括有MCMB和Fe1-x-x S/MCMB。以中温煤基沥青为原料,选取直接热缩聚法生成MCMB,并考察了反应条件对MCMB成长过程的影响。其中,反应温度的升高和保温时间的延长均有利于MCMB的生成和成长,增加MCMB粒径和产率。而反应压力主要通过控制轻组分的逸出,改变体系粘度,从而对MCMB生成过程产生影响。分析表明,制备MCMB的最佳工艺参数组合为420℃-4 h-1 Mpa。随后,在最佳工艺参数组合下,探讨了喹啉不溶物（QI）对MCMB形貌和储锂性能的影响。研究结果表明,QI会促进MCMB的生成,但也会增加MCMB的表面粗糙度和比表面积,因此在脱嵌锂过程中会发生更多的电化学副反应,消耗更多的Li+,其首圈库伦效率仅为68.16%,30圈循环后可逆比容量维持在294 mAh g-1左右。以精制煤沥青为碳源,采用一步原位热缩聚法成功制备了一种以表面附着有Fe1-xS晶体的MCMB为核,无定形碳为壳的分级结构,记为Fe1-xS/MCMB,并考察了Fe1-xS含量对复合物结构和电化学性能的影响。研究结果表明,Fe1-x-x S晶体有利于Fe1-xS/MCMB的生成,并诱导其生成更有序的碳层结构,附着在MCMB表面的Fe1-x-x S晶体也会抑制炭微球间的融并,生成粒径更均匀的Fe1-xS/MCMB。电化学性能表征结果显示,15%-Fe1-xS/MCMB复合物表现出优异的储锂性能。15%-Fe1-xS/MCMB首次充放电比容量为481.5/614.3 mAh g-1;200 mA g-1电流强度下循环120圈后,充放电比容量高达531.7/536.9 mAh g-1,远高于MCMB可逆比容量(226.6 mAh g-1)。进一步研究表明,15%-Fe1-xS/MCMB优异的电化学性能得益于Fe1-x-x S晶体和炭类材料间良好的协同作用。综上所述,本研究以中温煤沥青为原料,采用热缩聚法制备了一系列MCMB基负极材料,并对其进行结构和电化学性能表征。在此基础上,通过考察反应条件实现了MCMB的可控合成,得到粒径均匀、表面光滑且球形度较好的MCMB,且MCMB具有杰出的循环稳定性,但是其比容量相对较低。针对以上问题,本研究成功制备了一种新型核壳结构Fe1-xS/MCMB复合负极材料,Fe1-xS晶体和MCMB良好的协同作用赋予了复合物杰出的电化学性能,例如较高的比容量,良好的循环稳定性和倍率性能等。
洪海球[6]（2020）在《萘沥青中间相炭微球的制备及电化学性能研究》文中认为中间相炭微球（MCMB）是一种新型功能炭素材料,具有独特的微米尺度球形结构、化学性质稳定、易石墨化等特点。在高密度高强度炭材料、高比表面积活性炭、催化剂载体、锂离子电池负极材料等领域得到了良好应用,尤其近几年迅猛发展的动力电池更是推动了中间相炭微球的研究。本文以萘为原料,Al Cl3为催化剂,采用自升压法合成了性能良好的萘沥青,然后酸洗脱灰,经中间相热转化得到含球中间相沥青,溶剂萃取后获得MCMB,最后对中间相炭微球进行碳化和KOH活化,分别评价其电池性能和电容性能。同时运用多种表征手段（工业性质分析、FTIR、GC/MS、GPC以及TG/DTG、SEM、PLM、Raman、XRD）对萘沥青、中间相热转化产物、炭微球的微观结构进行了研究,结果表明:（1）220℃是萘沥青合成较适宜的温度,其芳香性随催化剂比例的增加而增大。萘沥青在甲苯和喹啉中都有较高溶解度,分子量在147～3940范围,质均分子量约为317Da,在750℃时的残炭率在30%左右,酸洗可使灰分降到2%以下。碳化后焦炭的光学组织以镶嵌结构为主。（2）萘沥青在390℃处理4h可得含球中间相产物,而外加Ca CO3和Si O2可促进萘沥青芳烃缩聚,缩短成球时间,并且增大小球生成量,小球直径主要分布在3～10μm范围内。无添加剂时萃取获得的MCMB球形度最好,且表面光滑、粒度均匀,添加10%Ca CO3能得到27.91%的最高萃取产率。（3）KOH活化后,MCMB表面出现裂纹,但无明显的孔洞存在。在1A/g的电流密度下,其比电容仅为106F/g,而添加5%Si O2可使其比电容显着提高到200F/g,这归因于其表面均匀分布的少量Si元素,活化的最佳炭碱比为1:3。（4）1000℃碳化后,MCMB粒径略有减小、呈椭球形,表面仍然十分光滑。在15m A/g的电流密度下,其首次充放电比容量分别为362m Ah/g和859m Ah/g,首次库伦效率为42%;循环50圈次后还有约155m Ah/g的充放电比容量,库伦效率约99%,展现出良好的充放电可逆性;在500m A/g的大电流密度下,充放电比容量仅为28m Ah/g,其倍率性能有待提高。
杜俊涛,聂毅,吕家贺,马江凯,郏慧娜,张敏鑫,孙一凯,郑双双,白璐[7]（2020）在《中间相炭微球在锂离子电池负极材料的应用进展》文中提出中间相炭微球（MCMB）具有良好锂离子扩散性、导电性和机械稳定性等优势,是目前应用广泛、综合性能优异的锂离子电池负极材料,但较低理论比容量是制约其发展的关键因素。为了获得性能优良的MCMB基锂离子电池负极材料,改性修饰和复合材料已然成为目前研发重点。笔者论述了碳结构、表界面和复合材料等微观结构设计对MCMB负极材料电化学性能的影响。从碳堆积结构类型、有序性、层间距以及球体粒径大小等方面,论述了碳结构微观设计对MCMB电化学性能的影响。发现具有乱层结构的MCMB在充放电过程中内部产生应力较小,且碳结构较稳定,具有优异循环稳定性;内部具有大量微孔或碳层间距较大的MCMB,在充放电过程中可提高锂离子在电极中的迁移速率,并提供更多的储锂空间,一般具有优良的充放电比容量和倍率性能;小粒径MCMB具有较短的锂离子迁移路径和随之增加的比表面积,通常具有较好倍率性能,伴随着可逆比容量和充放电效率的衰减。从表界面碳层改性、包覆和掺杂改性等方面,论述了表界面改性对MCMB电化学性能的影响。表面碳层修饰可增加MCMB与电解液的相容性及其比表面积,提高了与电解液的接触面积及贮锂容量,改善了锂离子电池负极材料的电化学性能;另外,MCMB表面包覆一层无定型碳,可避免其表面与电解液直接接触,减少电化学副反应的产生,提升其可逆比容量。从碳活性物质复合材料、非碳活性物质复合材料等方面,论述了复合材料微观结构设计对MCMB电化学性能的影响。碳活性物质可降低MCMB内部碳层结构的有序性,减少锂离子嵌入过程中的内部应力,提升MCMB循环稳定性。非碳活性物质诱导MCMB生成更加有序的碳层结构,提高MCMB的比表面积,从而改善MCMB表面与电解液分子的接触能力及其嵌锂性能,有利于提升MCMB负极材料可逆比容量、循环性能和倍率性能。MCMB具有高碳层间距和多缺陷位点等结构特征,有利于钠离子自由脱嵌,应用于钠离子电池时具有良好的可逆比容量、循环稳定性和倍率性能。MCMB的不规则定向层状结构经活化等处理具有较高比表面积,可应用于超级电容器电极材料。最后提出在高性能锂离子电池电极材料快速发展的需求下,从微观结构角度设计MCMB纳米复合材料将是MCMB负极材料的研究重点。
李想[8]（2018）在《乳化法制备中间相沥青炭微球及其电化学性能研究》文中指出中间相沥青炭微球是一种由稠环芳烃大分子在液相炭化过程中按照一定取向、排列,在表面张力作用下形成的液相炭质微珠。中间相炭微球具有稳定的石墨化片层结构、一定的比表面积和高的化学稳定性。因此,中间相炭微球被广泛的应用于多个领域,如:高性能液相色谱柱填料,高比表面积碳材料及锂离子电池。中间相沥青炭微球因其平稳的放电平台和高的放电容量被认为是一种有前景的锂电池负极材料。作为负极材料,为了进一步提高其性能,更多的研究着眼于制备出具有更规整形貌和粒径分布较窄的中间相沥青炭微球。中间相沥青炭微球的制备方法对其形貌有着重要的影响。传统制备中间相炭微球的方法主要有缩聚法、乳化法和悬浮法等。这几种方法各有利弊。缩聚法已经实现工业化生产,但其制备的炭微球分离困难;乳化法则对原料的选择较为苛刻。本课题结合了上述两种方法的特点,以廉价的中温煤焦油沥青作为原料,一步制取中间相炭微球。在此工艺的基础上,添加合适的助剂制备出粒径分布均匀,形貌规整的中间相炭微球。通过改变反应温度、保温时间、搅拌速率等探索出可稳定制备中间相炭微球的参数条件;添加合适的表面活性剂及添加剂在保证其粒径分布均一的同时,有效提高中间相炭微球的收率。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱分析、X射线衍射分析等手段对其形貌,表面及内部结构进行表征;通过循环伏安测试、恒流充放电测试等手段表征其电化学性能。将沥青粉末和硅油按照1g:20ml的比例混合,在350℃～500℃的范围内随着温度的升高,沥青的聚合程度不断提高,当温度过高时则会出现融并的现象;随着反应时间的延长,沥青液滴逐渐趋于球状,并逐渐长大,保温时间4h的样品形貌较好;将1%（质量分数）十二烷基苯磺酸钠作为表面活性添加至反应体系后,对结果有很大改善,所得样品的平均粒径为20.5um,主要分布在4～30um之间;微球的产率由32.7%提高至82.7%。为了进一步提高样品的形貌,将炭黑、碳化硅及石墨作为添加剂加入反应体系中,均得到了较好的结果。添加1%炭黑的样品的粒径主要分布在15um～25um之间。样品的电化学性能测试显示:以添加1%石墨制备的样品为例,其首次放电容量为422.1mAhg-1,可逆容量为359.4mAhg-1,首次效率为85.2%,循环50次后,容量保持率为97.7%。在1Ahg-1 2Ahg-1电流密度下,样品的放电容量分别为283.6 mAhg-1、203.6 mAhg-1,显示优越的电化学性能。
罗兴[9]（2015）在《纳米α-氧化铁/改性中间相炭微球复合材料的制备及用作锂离子电池负极的研究》文中研究说明纳米氧化铁具有超高的比容量值,但在充放电过程中会发生生膨胀、团聚、粉化等行为,从而降低了电池的运行寿命甚至产生安全隐患。本研究采用堆积密度高、循环稳定性好的中间相炭微球（MCMB）作为纳米氧化铁的基体,并通过活化、氧化等手段改善炭球载体对纳米颗粒的负载效果,制备出一种新型的纳米α-氧化铁/改性中间相炭微球（DMCMB）复合材料,并探讨该复合材料作为储能材料的性能与应用前景。N2吸脱附实验及红外光谱分析的结果表明:中间相炭微球经过改性后比表面积从3.12m2·g-1增加到了7.125m2·g-1,表面-OH、-C=O官能团增多。在保留炭微球电化学性能的前提下,改善与铁盐溶液和Fe（OH）3溶胶在基体表面的润湿性,拓展了纳米颗粒沉积的活性位。以Fe Cl3为铁源,采用表面活性剂辅助水热合成目标产物,阳离子型表面活性剂——十六烷基三甲基溴化铵的辅助效果更佳。以Fe（NO3）3为铁源,通过调节p H值合成目标产物,当p H=10.0时具有相对更好的负载效果。采用Fe（NO3）3溶液水解得到的Fe（OH）3溶胶作为前驱体产物合成目标产物,在使用到的溶液浓度下,负载效果均明显,但0.007mol·L-1时,SEM照片表明氧化铁沉积量过度。电化学性能检测结果显示使用0.002mol·L-1 Fe（NO3）3溶液制备的Fe（OH）3溶胶作前驱体时所得产物的首次比容量为1023.8m Ah·g-1,相比于使用0.003mol·L-1的Fe Cl3或Fe（NO3）3溶液直接制备的产物所对应的821.5m Ah·g-1、838.3m Ah·g-1大,表明此改进工艺（Fe（OH）3溶胶-水热法）能获得更多的氧化铁负载量。最佳工艺为:以铁盐浓度0.001mol·L-1水解的Fe（OH）3溶胶作前驱体,其制备的样品通过恒流充放电检测、循环伏安法、交流阻抗谱检测与等效电路拟合,结果表明复合材料相对改性中间相炭微球基体,比容量值增加了11%,电荷转移阻抗值降低了14%,Li+扩散系数提高52%。
宋前前[10]（2013）在《中间相沥青炭微球的乳液法制备及电化学性能研究》文中研究表明中间相沥青炭微球（Mesocarbon Microbeads, MCMB）是一种新型的炭材料，可广泛用于高比表面积活性炭材料、催化剂载体以及锂离子电池电极材料等方面，因此，制备出粒径均一、形貌规整、性能优良的中间相沥青炭微球成为目前一个热门的研究课题。使用普通热缩聚法制备MCMB时，中间相沥青转化率低、母液与MCMB分离复杂，过程繁琐，炭微球收率偏低；而乳化法，对原料及热稳定介质有较高的要求，为此，本课题结合这两种方法的特点，采用一步法在热缩聚过程中使沥青乳化成球，既提高了收率，又简化了工艺，为大规模生产提供技术基础。课题分别采用煤沥青和煤液化残渣组分为原料，通过控制原料配比、搅拌速度、保温温度、保温时间等工艺条件来实现MCMB的制备。采用偏光显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射以及红外光谱等分析手段，来研究样品的形貌及结构特点，利用恒流充放电测试、循环伏安测试以及电化学阻抗测试等手段来研究样品作为锂离子电池负极材料的电化学性能。实验结果表明，煤液化残渣可溶组分为原料可制备出形貌优异的中间相炭微球，表面光滑，颗粒大小为5～10μm，并且随着保温温度的升高，炭微球的数量先增多后减少；搅拌速度对炭微球制备影响也有相似的规律。对样品进行炭化和石墨化处理，炭化收率可达83%以上，而石墨化收率也可达到64%以上，对石墨化样品的扫描电镜形貌观察可以看出样品具有明显的中间相炭微球特性。对样品进行电化学性能的考查，循环伏安法测试表明了中间相炭微球具有石墨化片层结构，这就有利于锂离子的嵌入或脱嵌；恒流充放电测试的结果表明，控制保温时间为工艺变量的同一批样品3h的样品具有最高的首次充放电比容量，4h的样品具有最高的容量保持率；交流阻抗测试结果显示，保温时间作为工艺控制变量时，3h的样品具有较大电池内阻，因此恒流循环50次之后，比容量保持较低；4h的样品具有较小的内阻，恒流50次循环后，比容量保持较高。原料配比为5g/100ml、保温温度为440℃、保温时间为4h、搅拌速度为100r/min的工艺条件最佳；同样在电化学测试在中，该样品首次放电比容量可达345mAhg-1，比工业化的MCMB容量有所提高，首次充放电效率也在86%以上，并且经过50次循环后容量保持率超过了90%，而在电流密度为1Ag-1和2Ag-1时仍能保持192.7mAhg-1、142.1mAhg-1，相对于同一批样品具有明显的循环性能和倍率性能优势。
二、石墨化中间相炭微球表面镀银的电化学性能（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、石墨化中间相炭微球表面镀银的电化学性能（论文提纲范文）
（1）加氢改性制备煤系可纺中间相沥青（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 煤沥青的改性方法 |
| 1.2.1 化学改性法 |
| 1.2.2 氧化交联改性法 |
| 1.2.3 加氢改性法 |
| 1.3 沥青加氢方法 |
| 1.3.1 催化剂加氢法 |
| 1.3.2 电化学加氢法 |
| 1.3.3 溶剂加氢法 |
| 1.4 中间相沥青的制备 |
| 1.4.1 各向同性组分的反应 |
| 1.4.2 中间相沥青的形成机理 |
| 1.4.3 中间相沥青的制备方法 |
| 1.5 中间相沥青的应用 |
| 1.5.1 中间相沥青基炭纤维 |
| 1.5.2 针状焦 |
| 1.5.3 中间相沥青基泡沫炭 |
| 1.5.4 中间相炭微球(MCMB) |
| 1.6 选题意义和主要研究内容 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 课题研究内容 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 实验原料及试剂 |
| 2.2 主要仪器及设备 |
| 2.3 中间相沥青的制备工艺 |
| 2.3.1 煤沥青加氢处理 |
| 2.3.2 氢化煤沥青制备中间相沥青 |
| 2.4 材料性能和表征结构 |
| 2.4.1 软化点测定 |
| 2.4.2 族组分测定 |
| 2.4.3 偏光显微分析 |
| 2.4.4 粘温性能测定 |
| 2.4.5 元素分析(EA) |
| 2.4.6 傅里叶红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.4.7 核磁共振波谱图表征(NMR) |
| 2.4.8 飞行时间质谱表征(TOF-MS) |
| 2.4.9 热重-差热分析(TG-DSC) |
| 2.4.10 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.11 炭纤维力学性能测试 |
| 第3章 加氢改性过程对煤沥青分子结构和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 氢化煤沥青制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 原料分子结构解析 |
| 3.3.2 氢化煤沥青的基本性能 |
| 3.3.3 氢化煤沥青的光学织构 |
| 3.3.4 加氢处理对煤沥青粘温性能的影响 |
| 3.3.5 加氢处理煤沥青热稳定性影响 |
| 3.3.6 加氢处理对煤沥青分子结构的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 中间相沥青及炭纤维的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 中间相沥青的制备 |
| 4.2.2 炭纤维的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 中间相沥青的基本性能 |
| 4.3.2 中间相沥青光学织构的差异 |
| 4.3.3 中间相沥青粘温性能的变化 |
| 4.3.4 中间相沥青的热稳定性 |
| 4.3.5 中间相沥青的分子结构解析 |
| 4.3.6 氢化煤沥青基炭纤维的性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 全文结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
（2）碳纸的疏水改性及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池的简介及其分类 |
| 1.2.1 燃料电池的概况 |
| 1.2.2 燃料电池的分类 |
| 1.2.3 质子交换膜燃料电池的简介 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池气体扩散层 |
| 1.3.1 气体扩散层的性能要求 |
| 1.3.2 常见的气体扩散层基体材料 |
| 1.4 碳纸 |
| 1.4.1 碳纸的性能要求 |
| 1.4.2 碳纸的制备 |
| 1.4.3 碳纸的研究进展 |
| 1.4.4 碳纸的疏水处理 |
| 1.4.4.1 不同疏水试剂的选取 |
| 1.4.4.2 氟化沥青的结构和特点 |
| 1.5 选题背景及主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 疏水碳纸的制备 |
| 2.4 样品分析测试方法 |
| 2.4.1 疏水碳纸表面形貌分析 |
| 2.4.2 疏水碳纸的尺寸及密度 |
| 2.4.3 疏水碳纸的晶体结构分析 |
| 2.4.4 疏水碳纸的表面元素分析 |
| 2.4.5 疏水碳纸的电阻率 |
| 2.4.6 疏水碳纸的接触角 |
| 第三章 聚四氟乙烯(PTFE)疏水改性碳纸性能研究 |
| 3.1 聚四氟乙烯负载量对碳纸性能的影响 |
| 3.1.1 PTFE负载量对碳纸微观结构影响 |
| 3.1.2 PTFE负载量对碳纸疏水性能的影响 |
| 3.1.3 碳纸的XRD谱图 |
| 3.1.4 碳纸的XPS谱图 |
| 3.1.5 PTFE负载量对碳纸厚度及表观密度的影响 |
| 3.1.6 PTFE负载量对碳纸导电性能影响 |
| 3.1.7 PTFE负载量对碳纸孔径影响 |
| 3.2 PTFE不同的浸渍方法对碳纸性能的影响 |
| 3.2.1 不同浸渍方法对碳纸微观结构影响 |
| 3.2.2 不同浸渍方法对碳纸疏水性能的影响 |
| 3.2.3 不同浸渍方法对碳纸厚度及表观密度的影响 |
| 3.2.4 不同浸渍方法对碳纸导电性能影响 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 氟化沥青疏水改性碳纸性能研究 |
| 4.1 氟化中间相沥青改性碳纸性能研究 |
| 4.1.1 氟化中间相沥青对碳纸微观结构的影响 |
| 4.1.2 氟化中间相沥青对碳纸碳纸疏水性能的影响 |
| 4.1.3 碳纸的XPS谱图 |
| 4.1.4 氟化中间相沥青对碳纸厚度及表观密度的影响 |
| 4.1.5 中间相氟化沥青对碳纸导电性能影响 |
| 4.2 氟化中间相炭微球沥青改性碳纸性能研究 |
| 4.2.1 氟化中间相炭微球沥青对碳纸微观结构的影响 |
| 4.2.2 氟化中间相炭微球沥青对碳纸疏水性能的影响 |
| 4.2.3 碳纸的XPS谱图 |
| 4.2.4 氟化中间相炭微球沥青对碳纸厚度及表观密度的影响 |
| 4.2.5 氟化中间相炭微球沥青对碳纸导电性能影响 |
| 4.3 氟化各向同性沥青改性碳纸性能研究 |
| 4.3.1 各向同性氟化沥青对碳纸微观结构的影响 |
| 4.3.2 各向同性氟化沥青对碳纸碳纸疏水性能的影响 |
| 4.3.3 碳纸的XPS谱图 |
| 4.3.4 各向同性氟化沥青对碳纸厚度及表观密度的影响 |
| 4.3.5 各向同性氟化沥青对碳纸导电性能影响 |
| 4.4 三种不同前驱体氟化沥青改性碳纸疏水性能对比 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（3）石墨烯添加对MCMBs形成及电化学性能影响的研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 中间相沥青炭微球的概述 |
| 1.2.1 中间相沥青炭微球的性质和结构 |
| 1.2.2 中间相沥青炭微球的形成机理 |
| 1.3 中间相沥青炭微球的制备方法 |
| 1.3.1 缩聚法 |
| 1.3.2 乳化法 |
| 1.3.3 悬浮法 |
| 1.4 影响MCMBs制备的因素 |
| 1.4.1 原料 |
| 1.4.2 聚合温度和恒温时间 |
| 1.4.3 体系压力和气氛 |
| 1.4.4 机械搅拌 |
| 1.4.5 添加剂 |
| 1.5 中间相沥青炭微球的应用 |
| 1.5.1 高密度高强度炭材料前驱体 |
| 1.5.2 高性能液相色谱柱填料 |
| 1.5.3 催化剂载体 |
| 1.5.4 高比表面积活性炭原料 |
| 1.5.5 电池电极材料 |
| 1.6 石墨烯概述 |
| 1.6.1 石墨烯简介 |
| 1.6.2 石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用 |
| 1.7 锂离子电池负极材料的介绍 |
| 1.7.1 锂离子电池的概述 |
| 1.7.2 锂离子电池的负极材料 |
| 1.8 课题的提出及研究内容 |
| 第2章 实验方法与测试表征 |
| 2.1 实验原料与试剂 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 MCMBs的制备与分离 |
| 2.3.2 MCMBs的炭化与石墨化 |
| 2.3.3 锂离子半电池的组装 |
| 2.4 测试与表征 |
| 2.4.1 原料沥青族组成 |
| 2.4.2 原料沥青软化点 |
| 2.4.3 元素分析 |
| 2.4.4 傅里叶变换红外光谱仪分析 |
| 2.4.5 偏光显微镜分析 |
| 2.4.6 扫描电子显微镜分析 |
| 2.4.7 X射线衍射分析 |
| 2.4.8 电化学测试分析 |
| 第3章 原料沥青的分析与选择 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 原料沥青的性质 |
| 3.3 原料的热重分析 |
| 3.4 原料的红外光谱分析 |
| 3.5 原料沥青的初步缩聚 |
| 3.5.1 实验方法 |
| 3.5.2 分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 中间相沥青炭微球的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 聚合温度对MCMBs形成的影响 |
| 4.2.1 偏光显微镜分析 |
| 4.2.2 产率分析 |
| 4.2.3 微观形貌分析 |
| 4.2.4 结构分析 |
| 4.3 恒温时间对MCMBs形成的影响 |
| 4.3.1 偏光显微镜分析 |
| 4.3.2 产率分析 |
| 4.3.3 形貌分析 |
| 4.4 石墨烯对MCMBs形成的影响 |
| 4.4.1 石墨烯的添加 |
| 4.4.2 偏光显微镜分析 |
| 4.4.3 产率分析 |
| 4.4.4 微观形貌分析 |
| 4.4.5 结构分析 |
| 4.4.6 石墨烯影响MCMBs形成机理分析 |
| 4.5 MCMBs制备的放大实验 |
| 4.5.1 实验方法 |
| 4.5.2 石墨烯添加量对MCMBs的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 中间相沥青炭微球的电化学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MCMBs的炭化处理及电化学性能 |
| 5.2.1 炭化后MCMBs结构分析 |
| 5.2.2 炭化后MCMBs的循环性能 |
| 5.2.3 炭化后MCMBs的倍率性能 |
| 5.3 MCMBs的石墨化处理及电化学性能 |
| 5.3.1 石墨化后MCMBs结构分析 |
| 5.3.2 石墨化后MCMBs的循环伏安性能 |
| 5.3.3 石墨化后MCMBs的循环性能 |
| 5.3.4 石墨化后MCMBs的倍率性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（4）沥青基阳极材料的制备及储钠性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 钠离子电池的结构及工作原理 |
| 1.3 软碳的储钠机理 |
| 1.3.1 层间插层 |
| 1.3.2 赝电容 |
| 1.3.3 表面吸附 |
| 1.4 钠离子电池的研究进展 |
| 1.4.1 阴极材料的概述 |
| 1.4.2 碳质阳极材料的分类 |
| 1.4.3 煤系沥青基软碳的研究进展 |
| 1.4.4 硫掺杂的方法 |
| 1.5 存在的主要问题及解决方案 |
| 1.6 研究内容及技术路线图 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线图 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验材料与试剂 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 材料表征与电池组装 |
| 2.3.1 物理性能表征 |
| 2.3.2 阳极制备 |
| 2.3.3 电池组装 |
| 2.3.4 电化学性能表征 |
| 3 硫掺杂中间相碳微球阳极材料的制备及储钠性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硫形态对中间相碳微球微观结构和储钠性能的影响 |
| 3.2.1 中间相碳微球基阳极材料的制备 |
| 3.2.2 中间相碳微球基阳极材料的微观结构表征 |
| 3.2.3 中间相碳微球基阳极的电化学性能表征 |
| 3.3 H2S刻蚀条件对中间相碳微球微观结构和储钠性能的影响 |
| 3.3.1 硫掺杂中间相碳微球的制备 |
| 3.3.2 硫掺杂中间相碳微球的微观结构表征 |
| 3.3.3 硫掺杂中间相碳微球阳极的电化学性能表征 |
| 3.3.4 硫掺杂中间相碳微球阳极的储钠机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 硫掺杂沥青基层次孔碳阳极材料的制备及储钠性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 中间相沥青基层次孔碳阳极材料的制备及储钠性能研究 |
| 4.2.1 中间相沥青基层次孔碳的制备 |
| 4.2.2 中间相沥青基层次孔碳的微观结构表征 |
| 4.2.3 中间相沥青基层次孔碳阳极的电化学性能表征 |
| 4.2.4 两步法制备硫掺杂中间相沥青基层次孔碳及储钠性能研究 |
| 4.3 一步法制备硫掺杂中间相沥青基层次孔碳及储钠性能研究 |
| 4.3.1 PMP的制备 |
| 4.3.2 PMP的微观结构表征 |
| 4.3.3 PMP阳极的电化学性能表征 |
| 4.3.4 PMP阳极的储钠机理 |
| 4.4 一步法制备硫掺杂中间相炭微球基层次孔碳及储钠性能研究 |
| 4.4.1 PMS的制备 |
| 4.4.2 PMS的微观结构表征 |
| 4.4.3 PMS阳极的电化学性能表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 软硬碳复合阳极材料的制备及储钠性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 软碳来源对软硬碳复合材料微观结构和储钠性能的影响 |
| 5.2.1 软硬碳复合材料的制备 |
| 5.2.2 软硬碳复合材料的微观结构表征 |
| 5.2.3 软硬碳复合阳极的电化学性能表征 |
| 5.3 制备条件对软硬碳复合材料微观结构和储钠性能的影响 |
| 5.3.1 SHC的制备 |
| 5.3.2 SHC的微观结构表征 |
| 5.3.3 SHC阳极的电化学性能表征 |
| 5.3.4 SHC阳极的储钠机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）中间相炭微球基负极材料设计及储锂性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 技术路线 |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 中间相炭微球简介 |
| 1.1.1 中间相炭微球的发展历程 |
| 1.1.2 中间相炭微球的制备 |
| 1.1.3 中间相炭微球微观结构和形成机理 |
| 1.2 锂离子电池负极材料研究进展 |
| 1.2.1 锂离子电池基础 |
| 1.2.2 炭类负极材料 |
| 1.2.3 炭复合负极材料 |
| 1.3 中间相炭微球储锂性能 |
| 1.4 中间相炭微球复合材料设计与储锂性能研究 |
| 1.4.1 金属复合材料 |
| 1.4.2 非金属复合材料 |
| 1.5 本课题选题依据与主要研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 原料和试剂 |
| 2.1.1 试剂 |
| 2.1.2 原料 |
| 2.1.3 实验仪器 |
| 2.2 材料表征 |
| 2.3 锂离子电池组装 |
| 2.3.1 电极片的制备 |
| 2.3.2 锂离子半电池的组装 |
| 2.4 电化学性能分析 |
| 2.4.1 循环性能和倍率性能测试 |
| 2.4.2 循环伏安测试(CV) |
| 2.4.3 交流阻抗测试(EIS) |
| 3 中间相炭微球的制备及其储锂性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 煤沥青基MCMB的制备 |
| 3.2.2 锂离子半电池的组装 |
| 3.3 中间相炭微球制备条件的研究 |
| 3.3.1 反应温度对中间相炭微球的影响 |
| 3.3.2 保温时间对中间相炭微球的影响 |
| 3.3.3 反应压力对中间相炭微球的影响 |
| 3.3.4 喹啉不溶物含量对中间相炭微球的影响 |
| 3.4 煤沥青基MCMB储锂性能研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 硫化铁/中间相炭微球设计及其储锂性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Fe_(1-x)S/MCMB的制备和表征 |
| 4.2.1 油酸铁的制备 |
| 4.2.2 Fe_(1-x)S/MCMB的制备 |
| 4.2.3 电化学性能测试 |
| 4.3 Fe_(1-x)S/MCMB的结构表征和分析 |
| 4.3.1 Fe_(1-x)S对 MCMB形貌的影响 |
| 4.3.2 Fe1-xS晶体外部碳包覆情况 |
| 4.3.3 Fe_(1-x)S/MCMB复合物碳层结构分析 |
| 4.3.4 Fe_(1-x)S/MCMB复合物组分分析 |
| 4.4 Fe_(1-x)S/MCMB复合材料储锂性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）萘沥青中间相炭微球的制备及电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 中间相沥青概述 |
| 1.2.1 中间相的定义 |
| 1.2.2 中间相沥青的结构与性质 |
| 1.2.3 中间相形成过程及机理 |
| 1.3 中间相沥青的制备方法 |
| 1.3.1 直接热缩聚法 |
| 1.3.2 催化缩聚法 |
| 1.3.3 其他方法 |
| 1.4 中间相炭微球的制备研究进展 |
| 1.4.1 热缩聚法制备中间相炭微球 |
| 1.4.2 乳液法制备中间相炭微球 |
| 1.4.3 悬浮法制备中间相炭微球 |
| 1.5 中间相炭微球应用研究进展 |
| 1.5.1 制备高密度高强度炭材料 |
| 1.5.2 制备高比表面积炭材料 |
| 1.5.3 锂离子电池的负极材料 |
| 1.5.4 其他方面的应用 |
| 1.6 锂离子电池概述 |
| 1.6.1 锂离子电池的发展概况 |
| 1.6.2 锂离子电池的结构 |
| 1.6.3 锂离子电池的工作原理 |
| 1.7 超级电容器概述 |
| 1.7.1 超级电容器的结构和组成 |
| 1.7.2 电化学电容器的基本原理和分类 |
| 1.8 课题的研究内容及意义 |
| 2.萘沥青的合成及表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料及试剂 |
| 2.2.2 仪器设备 |
| 2.2.3 萘沥青的合成实验 |
| 2.2.4 萘沥青的碳化实验 |
| 2.2.5 萘沥青的工业性质分析 |
| 2.2.6 萘沥青的溶解度测定 |
| 2.2.7 萘沥青的结构表征 |
| 2.2.8 萘沥青的热重分析(TG/DTG) |
| 2.2.9 焦炭的微观结构分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 反应温度对萘沥青合成过程及溶解性的影响 |
| 2.3.2 催化剂比例对萘沥青工业性质的影响 |
| 2.3.3 萘沥青的结构表征 |
| 2.3.4 萘沥青的TG/DTG分析 |
| 2.3.5 萘沥青焦炭的微观结构表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.萘沥青的中间相转化及炭微球的制备研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料及试剂 |
| 3.2.2 仪器与设备 |
| 3.2.3 萘沥青的中间相热转化 |
| 3.2.4 中间相炭微球的提取 |
| 3.2.5 中间相热转化产物的性能测试 |
| 3.2.6 中间相热转化产物的结构表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 恒温时间对中间相热转化产物基本性质的影响 |
| 3.3.2 不同添加剂对中间相热转化产物基本性质的影响 |
| 3.3.3 中间相热转化产物的PLM分析 |
| 3.3.4 中间相热转化产物的红外分析 |
| 3.3.5 中间相热转化产物的Raman分析 |
| 3.3.6 中间相热转化产物的热重分析 |
| 3.3.7 中间相热转化产物的萃取及MCMB的形貌分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.萘沥青中间相炭微球的电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器和设备 |
| 4.2.3 MCMB的活化 |
| 4.2.4 MCMB的碳化 |
| 4.2.5 电容性能测试 |
| 4.2.6 电池性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 MCMB的微观结构分析 |
| 4.3.2 MCMB的电容性能 |
| 4.3.3 MCMB的电池性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）中间相炭微球在锂离子电池负极材料的应用进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 碳结构对MCMB电化学性能的影响 |
| 1.1 碳堆积结构类型 |
| 1.2 碳结构有序性 |
| 1.3 碳结构层间距 |
| 1.4 炭微球粒径 |
| 2 表界面设计对MCMB电化学性能影响 |
| 2.1 表界面碳层改性 |
| 2.2 包覆和掺杂改性 |
| 3 复合材料设计对MCMB电化学性能的影响 |
| 3.1 碳活性物质复合材料 |
| 3.2 非碳活性物质复合材料 |
| 3.2.1 金属复合材料 |
| 3.2.2 非金属复合材料 |
| 4 MCMB在其他储能材料的优势和应用 |
| 5 结语和展望 |
（8）乳化法制备中间相沥青炭微球及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 中间相沥青炭微球国内外研究现状 |
| 1.3 中间相沥青炭微球的制备方法 |
| 1.3.1 缩聚法 |
| 1.3.2 乳化法 |
| 1.3.3 悬浮法 |
| 1.4 中间相沥青炭微球的应用 |
| 1.4.1 高性能液相色谱柱填料 |
| 1.4.2 高密高强炭材料 |
| 1.4.3 高比表面炭材料 |
| 1.4.4 催化剂载体 |
| 1.5 中间相沥青炭微球在锂离子电池中的应用 |
| 1.5.1 电池负极材料 |
| 1.5.2 中间相炭微球在锂离子电池中的应用 |
| 1.6 本课题选题思路及研究内容 |
| 1.6.1 选题意义和研究目的 |
| 1.6.2 课题研究内容 |
| 1.6.3 论文创新点 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验所用的药品及仪器 |
| 2.1.1 原料处理 |
| 2.1.2 实验用试剂 |
| 2.1.3 组装锂电池所需材料及试剂 |
| 2.1.4 实验所用仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 中间相沥青炭微球的制备 |
| 2.2.2 中间相沥青炭微球的炭化及石墨化 |
| 2.3 测试表征 |
| 2.3.1 金相显微镜 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 X-ray射线衍射仪 |
| 2.3.4 拉曼光谱仪(Raman) |
| 2.3.5 比表面及子孔隙度分析仪 |
| 2.3.6 傅里叶变换红外光谱仪 |
| 2.3.7 热重分析仪 |
| 2.4 电化学测试 |
| 2.4.1 电极片的制备 |
| 2.4.2 模拟电池的组装 |
| 2.4.3 恒流充放电测试 |
| 2.4.4 倍率性能测试 |
| 2.4.5 循环伏安测试 |
| 2.4.6 交流阻抗测试 |
| 第三章 中间相沥青炭微球的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 反应条件对中间相炭微球形成的影响 |
| 3.2.1 聚合温度 |
| 3.2.2 聚合时间 |
| 3.2.3 搅拌速率 |
| 3.3 添加剂对中间相炭微球形成的影响 |
| 3.3.1 表面活性剂 |
| 3.3.2 固体炭颗粒 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 中间相沥青炭微球的高温处理及其储锂性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 中间相沥青炭微球的石墨化处理 |
| 4.3 形貌结构 |
| 4.4 储锂性能 |
| 4.4.1 循环伏安法测试测试 |
| 4.4.2 恒流充放电测试 |
| 4.4.2.1 样品的前三次充放电循环曲线 |
| 4.4.2.2 样品的恒流充放电曲线 |
| 4.4.3 倍率性能测试 |
| 4.4.4 交流阻抗测试 |
| 第五章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学术成果及发表的论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（9）纳米α-氧化铁/改性中间相炭微球复合材料的制备及用作锂离子电池负极的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂电池到锂离子电池的发展简史 |
| 1.2.2 锂离子电池的结构及工作原理 |
| 1.2.3 锂离子电池的特点 |
| 1.3 锂离子电池负极材料的研究进展 |
| 1.3.1 炭基负极 |
| 1.3.2 非炭基负极 |
| 1.3.3 复合负极 |
| 1.4 本论文的研究目的、意义及主要内容 |
| 1.4.1 研究目的与意义 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 第二章 实验与性能表征 |
| 2.1 实验所用原料及化学试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 中间相炭微球原料的表面预处理 |
| 2.3.1 预处理方法 |
| 2.3.2 正交试验设计 |
| 2.4 α-氧化铁/改性中间相炭微球微纳复合材料的制备 |
| 2.4.1 FeCl_3作为前驱体制备复合材料 |
| 2.4.2 Fe(NO_3)_3作为前驱体制备复合材料 |
| 2.4.3 Fe(OH)_3溶胶作为前驱体制备复合材料 |
| 2.5 性能检测及表征方法 |
| 2.5.1 物相分析 |
| 2.5.2 比表面积和孔结构测定 |
| 2.5.3 表面官能团分析 |
| 2.5.4 形貌结构分析 |
| 2.5.5 电极制备及纽扣式电池组装 |
| 2.5.6 充放电循环性能测试 |
| 2.5.7 循环伏安法 |
| 2.5.8 交流阻抗检测 |
| 第三章 中间相炭微球的改性处理及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 中间相炭微球原料的结构及其电化学性能 |
| 3.2.1 物相分析与形貌观测 |
| 3.2.2 恒流充放电性能研究 |
| 3.3 改性工艺对原料比容量值的影响 |
| 3.3.1 正交试验结果 |
| 3.3.2 比容量极差分析 |
| 3.3.3 比容量方差分析 |
| 3.4 化学活化对原料的结构与电化学性能影响 |
| 3.4.1 物相分析 |
| 3.4.2 形貌观察 |
| 3.4.3 恒流充放电性能检测分析 |
| 3.4.4 交流阻抗检测分析 |
| 3.4.5 比表面积检测分析 |
| 3.5 选定基体与原料的FTIR对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 α-氧化铁/改性中间相炭微球复合材料制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面活性剂对FeCl_3为前驱体制备复合材料的影响 |
| 4.2.1 样品的物相分析 |
| 4.2.2 样品的形貌观察 |
| 4.3 pH值对Fe(NO_3)_3为前驱体制备复合材料的影响 |
| 4.3.1 样品的物相分析 |
| 4.3.2 样品的形貌观察 |
| 4.4 铁盐浓度对Fe(OH)_3溶胶为前驱体制备复合材料的影响 |
| 4.4.1 样品的物相分析 |
| 4.4.2 样品的形貌观察 |
| 4.5 对中间相炭微球改性必要性的验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 α-氧化铁/改性中间相炭微球微纳复合材料的电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 恒流充放电性能检测分析 |
| 5.3 循环伏安法分析 |
| 5.4 交流阻抗谱与等效电路模拟分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 实验结论 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录 B 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
（10）中间相沥青炭微球的乳液法制备及电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 中间相沥青炭微球的国内外研究现状 |
| 1.3 中间相沥青炭微球的制备方法 |
| 1.3.1 引言 |
| 1.3.2 热缩聚法 |
| 1.3.3 乳化成球法 |
| 1.3.4 悬浮法 |
| 1.4 中间相沥青炭微球的应用 |
| 1.4.1 高密高强炭材料 |
| 1.4.2 高性能液相色谱柱填料 |
| 1.4.3 催化剂载体 |
| 1.4.4 高表面积炭材料 |
| 1.4.5 锂离子负极材料 |
| 1.5 中间相沥青炭微球在锂离子电池中的应用 |
| 1.5.1 锂离子电池 |
| 1.5.2 锂离子电池电极材料 |
| 1.5.3 MCMB 用作锂离子电池负极材料的研究 |
| 1.6 本课题选题依据和研究内容 |
| 1.6.1 选题的目的和意义 |
| 1.6.2 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.1.1 实验原料及制备 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.1.3 锂离子电池制备材料及试剂 |
| 2.1.4 实验用到的设备 |
| 2.2 中间相沥青炭微球的制备 |
| 2.2.1 MCMB 的制备 |
| 2.2.2 中间相沥青炭微球的炭化石墨化 |
| 2.3 测试分析方法 |
| 2.3.1 热失重及差示扫描量热分析 |
| 2.3.2 金相显微镜 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜（SEM） |
| 2.3.4 X 射线衍射仪（XRD） |
| 2.3.5 红外光谱分析仪 |
| 2.4 中间相沥青炭炭微球电化学性能的测试 |
| 2.4.1 电极片的制备 |
| 2.4.2 模拟电池的组装 |
| 2.4.3 恒流充放电测试 |
| 2.4.4 倍率性能测试 |
| 2.4.5 循环伏安测试（CV） |
| 2.4.6 交流阻抗测试（AC） |
| 第三章 中间相沥青炭微球的制备及影响因素研究 |
| 3.1 课题初期探索 |
| 3.1.1 原料的选择 |
| 3.1.2 中间相沥青炭微球的制备工艺与结果分析 |
| 3.2 课题的改进 |
| 3.2.1 改进课题原料的选择 |
| 3.2.2 中间相炭微球的制备与结果分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 MCMB 用作锂离子电池电极材料的电化学性能研究 |
| 4.1 循环伏安法测试 |
| 4.2 恒流充放电测试 |
| 4.2.1 电池的前三次充放电循环及首次放电循环微分曲线 |
| 4.2.2 不同保温时间 |
| 4.2.3 不同搅拌速度 |
| 4.3 倍率性能测试 |
| 4.4 交流阻抗测试 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
四、石墨化中间相炭微球表面镀银的电化学性能（论文参考文献）
- [1]加氢改性制备煤系可纺中间相沥青[D]. 李重. 武汉科技大学, 2021(01)
- [2]碳纸的疏水改性及其性能研究[D]. 李梦佳. 天津工业大学, 2021(01)
- [3]石墨烯添加对MCMBs形成及电化学性能影响的研究[D]. 左浩淼. 北京化工大学, 2020(02)
- [4]沥青基阳极材料的制备及储钠性能研究[D]. 赵会会. 河南理工大学, 2020(01)
- [5]中间相炭微球基负极材料设计及储锂性能研究[D]. 吕家贺. 大连理工大学, 2020(02)
- [6]萘沥青中间相炭微球的制备及电化学性能研究[D]. 洪海球. 辽宁科技大学, 2020(02)
- [7]中间相炭微球在锂离子电池负极材料的应用进展[J]. 杜俊涛,聂毅,吕家贺,马江凯,郏慧娜,张敏鑫,孙一凯,郑双双,白璐. 洁净煤技术, 2020(01)
- [8]乳化法制备中间相沥青炭微球及其电化学性能研究[D]. 李想. 北京化工大学, 2018(01)
- [9]纳米α-氧化铁/改性中间相炭微球复合材料的制备及用作锂离子电池负极的研究[D]. 罗兴. 长沙理工大学, 2015(06)
- [10]中间相沥青炭微球的乳液法制备及电化学性能研究[D]. 宋前前. 北京化工大学, 2013(S2)