生物質(zhì)碳球及其復(fù)合材料在鋰離子電池負(fù)極中的應(yīng)用研究.pdf

1、單分散和尺寸可控的碳微球因其獨(dú)特的形貌特征和化學(xué)特性而具有廣泛的應(yīng)用前景。作為鋰離子電池負(fù)極材料，因具有比表面積大、質(zhì)量輕以及良好穩(wěn)定性等優(yōu)良特點(diǎn)，納米及微米碳球廣受研究者的青睞。目前已有很多文獻(xiàn)報(bào)道了碳球的合成方法，但是，如何用低成本、綠色環(huán)保的方法制備出尺寸可控的、單分散的納米碳球仍然是相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文主要研究在酸催化條件下的葡萄糖等生物質(zhì)的水熱反應(yīng)，以制備單分散的納米碳球。具體來(lái)講，我們系統(tǒng)地比較了丙二酸、丁二酸、戊二酸、

2、己二酸、磷酸、硝酸、鹽酸、硫酸等多種有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸的催化性能，發(fā)現(xiàn)有機(jī)類(lèi)二元羧酸能更好地催化葡萄糖水熱碳化形成單分散性的、尺寸分布較窄且更容易石墨化的碳球。
　　在合成納米碳球的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步構(gòu)建了碳球/四氧化三鐵和碳球/石墨烯等復(fù)合物，研究了其作為鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能。碳球/四氧化三鐵復(fù)合物作為鋰離子電池負(fù)極材料使用時(shí)，在低倍率下的比容量較碳球高，但充放電循環(huán)穩(wěn)定性差。為此，我們又進(jìn)一步利用以不同酸作為催化劑所制備的納