中間相炭微球表面低溫熱處理用作鋰電池負極材料的研究.pdf

1、本實驗針對氯化鈷存在時中間相炭微球(MCMB)經(jīng)過熱處理修飾后，MCMB表面形成石墨化層，內部仍為低溫炭結構的客觀試驗現(xiàn)象，通過采用SEM、XRD、XPS、TG及FTIR等測試手段，開展了氯化鈷低溫修飾中間相炭微球的機理研究，并通過改變氯化鈷的浸漬用量，對炭微球的表面形貌、外層石墨化程度以及用作鋰離子電池負極材料的電化學性能進行了研究。
　　 研究表明，浸有氯化鈷的MCMB在低溫炭化過程中，在100-200℃左右CoCl2·6H

2、2O脫除所有的結晶水，當熱處理溫度達到400℃時，由于微球的作用，部分氯化鈷開始轉化為單質鈷，當溫度升到700℃時，一部分氯化鈷揮發(fā)，另一部分與中間相炭微球發(fā)生了反應，二價的鈷被還原成具有催化活性的單質鈷，金屬鈷對炭微球表面起到了催化石墨化的作用，使未石墨化的中間相炭微球表面形成石墨化層，有序度得到了提高，而內部仍為低溫炭的結構。
　　 在明確反應機理的前提下，本實驗還對浸有不同量氯化鈷的中間相炭微球進行了研究，通過采用Rama

3、n光譜和XRD測試，表明了表面浸漬氯化鈷的中間相炭微球經(jīng)過二次熱處理，可以較為明顯地提高微球表面碳結構的石墨化程度，表面碳微晶尺寸變大，當MCMB與CoCl2·6H2O的質量比為1:0.4時，微球表面碳結構的石墨化程度較高，當繼續(xù)增加氯化鈷的量時，部分鈷單質起到了破壞已形成的碳層有序結構的作用。恒電流充放數(shù)據(jù)表明，低溫氯化鈷修飾中間相炭微球，能夠明顯提高中間相炭微球的可逆容量，MCMB與CoCl2·6H2O的質量比為1:0.4時，首次可