摻硼呋喃樹(shù)脂炭用作鋰離子電池負(fù)極材料的研究.pdf

1、目前，炭材料仍然是最主要的商業(yè)化鋰離子電池負(fù)極材料。為了滿足更高的需求，探索新型炭負(fù)極材料成了研究的熱點(diǎn)。本文以糠酮型呋喃樹(shù)脂為碳源，硼為促進(jìn)石墨化、改善電化學(xué)性能的摻雜元素，先炭化制得低溫?fù)脚饦?shù)脂炭，然后分別在氬氣的保護(hù)下和含氯氣體的作用下進(jìn)行高溫(2000～3000℃)熱處理，分別制得了電化學(xué)性能較好的高溫?zé)崽幚頁(yè)脚饦?shù)脂炭和高溫純化熱處理?yè)脚饦?shù)脂炭。
　　研究表明，低溫樹(shù)脂炭為多孔無(wú)定形炭，當(dāng)硼酸添加量為5wt％時(shí)，其電化學(xué)性

2、能得到了一定的改善，首次脫鋰容量為378.2 mAh/g，循環(huán)50次后容量保持率為86.8％，但還存在不可逆容量大、電壓滯后嚴(yán)重等缺點(diǎn)。
　　隨著熱處理溫度的提高，高溫?zé)崽幚順?shù)脂炭的有序度提高，晶粒尺寸增大;摻硼能更有效的促進(jìn)樹(shù)脂炭有序度的提高和晶粒尺寸的增大。高溫純化熱處理可有效除去樹(shù)脂炭中的雜質(zhì)，與高溫?zé)崽幚硐啾龋欣谑⒕?特別是La)的生長(zhǎng)和有序度的提高。
　　隨著熱處理溫度的提高，高溫?zé)崽幚順?shù)脂炭的可逆容量增

3、加，同時(shí)不可逆容量也增加，導(dǎo)致庫(kù)倫效率較低(＜80％);摻硼能更有效的提高樹(shù)脂炭的可逆容量，但隨著熱處理溫度的提高，摻硼樹(shù)脂炭的不可逆容量較未摻硼樹(shù)脂炭的更大。
　　與高溫?zé)崽幚順?shù)脂炭相比，高溫純化熱處理樹(shù)脂炭的首次庫(kù)倫效率提高(＞7％)、不可逆容量減?。ǎ?0mAh/g），可逆容量增加(～57mAh/g)，循環(huán)50次后無(wú)容量衰減，但由于平均粒徑和微晶尺寸增大，其倍率性能有所降低。高溫純化熱處理的摻硼樹(shù)脂炭電化學(xué)性能最好，循環(huán)50