一、热处理温度对锂离子电池用中间相炭微球结构及性能的影响（论文文献综述）
黄旭升[1]（2021）在《预氧化中间相炭微球的制备及其在钾离子电池中的应用研究》文中提出钾离子电池（KIBs）是在锂离子电池（LIBs）的基础上发展起来的新型电化学储能体系。相比锂资源的分布不均且全球储量有限,钾金属在地壳中的储量十分丰富且分布广泛。同时钾的物化性质与锂相似,K+/K的标准电极电势与Li+/Li相近,这些优点使得钾离子电池有望应用于大规模储能领域。但钾离子的尺寸较大导致其电极材料的稳定性和高倍率性能堪忧,而碳材料作为研究最多的负极材料将成为发展KIBs的一个主要的挑战。软碳材料具有导电性好、电化学性能优异、价格低廉等优点,目前已经在钾离子电池中被广泛研究。中间相炭微球（MCMB）是一种典型的软碳材料,碳含量高,含有芳香大分子片层。本论文主旨在于通过预氧化再碳化的实验方案来对MCMB进行改性处理。通过空气预氧化可以在MCMB内部产生氧化交联结构,它可以将芳香大分子进行固定,在后续碳化过程中阻碍碳层的重排与移动,从而达到扩大层层间距的目的,同时预氧化处理还可以增加材料表面的缺陷位点,提升MCMB基材料作为KIBs负极材料的电化学性能。实验结果显示,MCMB在335℃温度下空气预氧化、800℃温度下再碳化可以获得最优的材料形貌结构与储钾电化学性能。形貌结构上,它表面平整、层间距大、无序度较高、富有缺陷位点,同时材料的微晶结构中存在类似于涡轮状的结构,当大尺寸的K+的嵌入/脱出时,这种结构具有较强的抗应变回复能力;在电化学性能上,它不仅在相同的电流密度下拥有最高的可逆比容量(25m A g-1下259.2m Ah g-1),同时具有最高的首次效率（73.36%）和最好的倍率性能和长循环性能。预氧化作为一种绿色、简便的改性手段,可以显着提升碳材料的层间距。同时,软碳材料储钾性能的独特优势使其成为KIBs负极材料的潜力材料之一。
左浩淼[2]（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[3]（2020）在《沥青基阳极材料的制备及储钠性能研究》文中进行了进一步梳理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[4]（2020）在《中间相炭微球基负极材料设计及储锂性能研究》文中认为中间相炭微球（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。
王晶晶[5]（2020）在《玉米秸秆基负极碳材料的制备及其电化学性能研究》文中指出锂离子电池在当今社会的发展中占据着越来越重要的位置。近几年来,新能源行业突飞猛进的发展促使人们对锂离子电池电极材料的环保和性能提出了更高的要求。生物质作为一种最具吸引力的可再生资源,具有污染低、分布广、资源丰富等优点。随着新能源技术的迅速发展,以生物质为原料制备锂离子电池负极碳材料已经成为一种趋势。玉米秸秆作为一种农田废弃物,是一种无污染的可再生资源。通过将玉米秸秆中的碳提取出来,用作锂离子电池的负极材料,既实现了生物质废弃物的资源化,也为锂离子电池负极碳材料的制备提供了一种新的环保方式。众所周知,石墨作为锂离子电池的主要传统负极材料,其理论比容量仅为372 mAhg-1,较低的能量密度已不能满足高性能锂离子电池日益增长的要求。针对上述问题,本文以玉米秸秆为原料,经过酸化水解,碱煮处理,水热碳化和高温煅烧制备锂离子电池负极碳材料。本文对制备的碳材料进行形貌的表征及电化学性能测试,主要研究内容和结论如下:（1）以玉米秸秆为原材料制备玉米秸秆纤维素基碳纳米球。玉米秸秆与4%H2SO4以1:10的固液比90°C水浴3 h除去半纤维素,再与50 gL-1NaOH以1:15的固液比99°C水浴4 h除去木质素,得到玉米秸秆纤维素。玉米秸秆纤维素与水在高温高压下发生水热碳化反应,洗涤干燥后再进行高温煅烧。探究了水热温度、水热时间以及煅烧温度对碳纳米球结构和电化学性能的影响。实验室条件下,玉米秸秆纤维素在200°C下水热72 h,随后在600°C下高温煅烧,生成的碳纳米球不仅数量多,分布均匀,尺寸均一,而且表面的含氧官能团最少。在0.2C的倍率下循环100圈后,比容量稳定在420.7 mAhg-1。经大倍率循环一段时间后再转换为0.2C时,比容量能快速恢复到468mAhg-1,展现了良好的倍率性能。（2）以玉米秸秆纤维素基碳纳米球为前驱体制备玉米秸秆基多孔碳纳米球。碳纳米球分别与CaCl2、ZnCl2和CuCl2以1:2.5的质量比,50°C水浴12 h,然后在60°C烘箱中干燥。在管式炉中高温碳化和活化后,洗涤干燥得到样品。对活化后的碳材料形貌和电学性能进行了比较。由CaCl2活化得到的产物（PCS-CaCl2）较大程度的保留了前驱体的球形结构,具有丰富的介孔和较大的比表面积。在0.2C下循环100次后,其比容量可达546 mAhg-1,即使在5C下比容量仍有164.8 mAhg-1。（3）以玉米秸秆基多孔碳纳米球为模板,尿素为氮源制备了玉米秸秆基富氮多孔碳材料。探究了尿素的比例和煅烧温度对富氮多孔碳材料结构和电化学性能的影响。当尿素比例为1:4,煅烧温度为600°C时获得的富氮多孔碳材料的氮含量最高,电化学性能最好。在0.2C下循环100圈后,比容量稳定在724.3 mAhg-1,远高于石墨的理论比容量。经过氮掺杂后,碳材料的电化学性能有了显着的提高。
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[6]（2020）在《中间相炭微球在锂离子电池负极材料的应用进展》文中研究表明中间相炭微球（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。
宋赛鹰[7]（2019）在《生物基炭微球的水热法制备及其电化学性能研究》文中进行了进一步梳理环境污染和能源短缺使新型清洁能源的开发和应用成为迫在眉睫的首要问题,减少尾气排放、减缓石油资源消耗的有效途径是开发电力驱动的汽车,锂离子电池是电动汽车核心部件,硬炭材料逐步下降的放电曲线特征非常适合混合动力汽车的应用,所以寻求一种成本低廉,体积能量密度和质量能量密度高,首次效率较高的负极材料极具意义。生物质资源相对化石资源存储丰富,来源广泛,成为有前景的替代品,本文以自然界最便宜最丰富的棉浆纤维素和安全低廉、富含N的壳聚糖为碳源,利用温和的水热法制备粒径均匀的微米级炭微球,经过600-700℃的中温炭化,研究其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明,以纤维素为碳源,添加柠檬酸水热与直接水热炭化相比,大大提高了成球率和分散性,降低了水热的温度,大多粒径分布在4-10μm,在水热温度230℃,时间10h,1.5g柠檬酸的条件下制备出平均粒径是6.30μm的炭微球,球形形貌好。以壳聚糖为碳源,水或4.5%乙酸溶液为介质,在200℃,10h的水热条件下产物非球形,添加盐酸加快了壳聚糖的降解,N稳定存储在C结构中,在较低的温度160-180℃和较短的时间制备出1-6μm的炭球。水热反应是化学过程,胶质炭微球区别于结晶结构的原料,呈无定形炭,经历了脱水聚合、芳环化过程。在最佳炭化温度700℃时,纤维素基硬炭球（HCS-Cel）和壳聚糖基硬炭球（HCS-Chi）都表现出高的比容量和倍率性能,HCS-Cel和HCS-Chi在50mA/g的电流密度下可逆容量分别是570mAh/g和503mAh/g。HCS-Chi在500mA/g的电流密度下循环500次后,比容量从214.9降低到了 174.2mAh/g,比容量保留了初始值的81%,循环稳定性好,可能与N掺杂有关。
于颖[8]（2019）在《大庆催化油浆超临界分离预处理制备中间相炭微球》文中进行了进一步梳理我国催化裂化装置每年副产大量油浆,当前利用方式经济性差。油浆中富含芳烃,经过预处理后,可作为高附加值碳材料的制备原料。中间相炭微球（MCMBs）是一种新型碳材料,因其化学性质稳定,导电性好被广泛应用于多个领域。但油浆组成复杂,含有较多杂质,不能直接用于制备MCMBs。本论文分别以异丁烷和正戊烷为溶剂,利用超临界流体萃取分离技术对大庆催化油浆进行分离。对油浆原料及萃取分离组分的密度、残炭值、元素、分子量、四组分、平均结构等性质进行分析。分析结果表明,超临界萃取分离过程较好的脱除了油浆中的杂质,得到一系列性质连续变化的萃取组分。以大庆催化油浆为原料在不同温度、时间条件下进行热缩聚反应,对产物的收率、形貌、粒径以及石墨化程度等方面进行分析。分析结果表明,提高反应温度会加快碳质中间相的形成与发展,延长反应时间将提高反应深度。综合温度与时间的影响,选取420°C/3 h作为大庆催化油浆制备MCMBs的优化反应条件。以两种溶剂超临界萃取分离得到的组分为原料,在420°C/3 h条件下,考察压力对中间相产物性质的影响。调控反应压力能在一定程度上优化产物品质,但并不能起到决定性的作用。随着原料性质由轻到重,对应的优化反应压力逐渐降低,烷基碳和芳香碳含量差异是影响MCMBs制备的关键因素。综合分析两种溶剂分离得到的轻重馏分的反应性,选取异丁烷作为大庆催化油浆的SFEF预处理溶剂效果更好。对比大庆催化油浆及SFEF馏分制备得到的MCMBs性质,认为SFEF技术能够显着优化MCMBs的制备。本论文还对催化油浆分离组分热缩聚母液的性质组成进行了研究。随着反应深度的提高,母液的缩合度逐渐增大。热缩聚反应前后主要化合物类型没有变化,碱性N1类化合物主要发生断侧链反应,烃类化合物主要发生缩聚反应。在碳质中间相发展过程中,低缩合度化合物有优先参与反应消耗的趋势。
李秀同[9]（2019）在《煤焦油浆态床加氢尾油制备中间相炭微球的研究》文中研究指明中国是煤炭生产和消费大国,拥有世界排名第一的煤炭储量。煤焦油是由煤热裂解得到的液态产物,而煤焦油浆态床加氢尾油（>500℃馏分）约占煤焦油原料的7wt%～9wt%,粘度大、软化点高,含有大量金属催化剂,常规利用难度大,但其具有较高的C/H原子比,具有制备中间相炭微球的基本条件。为此,本论文采用溶剂萃取法对煤焦油浆态床加氢尾油进行预处理,得到煤焦油浆态床加氢尾油甲苯可溶物,以煤焦油浆态床加氢尾油甲苯可溶物为原料,采用直接热缩聚法和悬浮法两种方法制备中间相炭微球,通过偏光显微镜和SEM对产物进行表征,考察热聚合温度、热聚合时间、剂油比、搅拌速率、二茂铁添加剂等条件对产物形貌和收率的影响,验证通过煤焦油浆态床加氢尾油制备中间相炭微球的可行性。结果表明,当采用直接热缩聚法制备中间相炭微球时,在反应温度为420℃、反应时间4h、高芳香性溶剂油加入量20%、加入3%二茂铁的条件下可制得平均粒径3-5μm的中间相炭微球。采用此方法制备中间相炭微球收率可高达30%,但生成的中间相炭微球粒径分布不够均匀,周围存在较多不规则块状物,而且在反应过程中生焦比较严重,产物分离困难。当采用悬浮法制备中间相炭微球时,在剂油比为3:1、搅拌速率为360r/min,380℃、6h和420℃、2h条件下均可制备出球形度好、粒径分布均匀的中间相炭微球。其中影响中间相炭微球形貌和粒径的主要因素为热聚合温度和热聚合时间。搅拌速率对中间相炭微球的影响不大。采用煤焦油浆态床加氢尾油正庚烷不溶物甲苯可溶物为原料,制备的中间相炭微球粒径分布更加均匀,但粒径较大。采用悬浮液法制备的中间相炭微球粒径分布均匀,球形度好,但在制备过程中还存在收率低的问题,还需进一步的研究改善。
李想[10]（2018）在《乳化法制备中间相沥青炭微球及其电化学性能研究》文中进行了进一步梳理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。
二、热处理温度对锂离子电池用中间相炭微球结构及性能的影响（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、热处理温度对锂离子电池用中间相炭微球结构及性能的影响（论文提纲范文）
（1）预氧化中间相炭微球的制备及其在钾离子电池中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钾离子电池概述 |
| 1.3 钾离子电池的工作原理 |
| 1.4 钾离子电池材料的研究进展 |
| 1.4.1 钾离子电池正极材料 |
| 1.4.2 钾离子电池负极材料 |
| 1.4.3 钾离子电池电解液 |
| 1.4.4 钾离子电池碳基材料 |
| 1.5 课题内容及研究意义 |
| 第二章 材料的制备和表征方法 |
| 2.1 实验材料和实验仪器 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料形貌与结构表征 |
| 2.2.1 热重分析(TG) |
| 2.2.2 比表面积测试(BET) |
| 2.2.3 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.4 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.5 高分辨透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.6 拉曼光谱(Raman) |
| 2.2.7 X射线光子能谱(XPS) |
| 2.3 电池的组装与测试 |
| 2.3.1 电极材料的制备 |
| 2.3.2 电解液的制备 |
| 2.3.3 电池的组装 |
| 2.3.4 恒流充放电测试 |
| 2.3.5 伏安特性曲线测试(CV) |
| 2.3.6 交流阻抗测试(EIS) |
| 第三章 碳化温度对预氧化MCMB结构及储钾性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 不同碳化温度处理预氧化MCMB的制备 |
| 3.3 材料形貌和结构表征 |
| 3.3.1 热重分析(TG) |
| 3.3.2 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
| 3.3.3 高分辨透射电子显微镜(TEM) |
| 3.3.4 X射线衍射(XRD) |
| 3.3.5 拉曼光谱测试(Raman) |
| 3.3.6 X射线光子能谱(XPS) |
| 3.3.7 比表面积测试(BET) |
| 3.4 材料在钾离子电池中的电化学性能 |
| 3.4.1 恒电流充放电测试 |
| 3.4.2 循环伏安测试 |
| 3.4.3 倍率性能测试 |
| 3.4.4 长循环性能测试 |
| 3.4.5 交流阻抗测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 空气预氧化温度对MCMB结构及储钾性能的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 不同预氧化温度处理MCMB的制备 |
| 4.3 材料形貌和结构表征 |
| 4.3.1 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
| 4.3.2 高分辨透射电子显微镜(TEM) |
| 4.3.3 X射线衍射(XRD) |
| 4.3.4 拉曼光谱分析(Raman) |
| 4.3.5 X射线光子能谱(XPS) |
| 4.3.6 比表面积测试(BET) |
| 4.4 材料在钾离子电池中的电化学性能 |
| 4.4.1 恒电流充放电测试 |
| 4.4.2 循环伏安测试 |
| 4.4.3 倍率性能测试 |
| 4.4.4 长循环性能测试 |
| 4.4.5 交流阻抗测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 实验结论 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参与科研项情况 |
| 致谢 |
（2）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 |
（3）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 |
（4）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 |
（5）玉米秸秆基负极碳材料的制备及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池简介 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展 |
| 1.2.2 锂离子电池的结构及工作原理 |
| 1.3 锂离子电池负极碳材料研究现状 |
| 1.3.1 石墨 |
| 1.3.2 石墨烯 |
| 1.3.3 无定型类 |
| 1.4 生物质基碳材料 |
| 1.4.1 玉米秸秆基碳材料 |
| 1.5 选题意义及研究内容 |
| 1.6 创新点 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验药品及仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 物理性质表征 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 拉曼光谱分析 |
| 2.2.3 扫描电子显微镜 |
| 2.2.4 透射电子显微镜 |
| 2.2.5 能谱分析 |
| 2.2.6 比表面积和孔径分布 |
| 2.2.7 X射线光电子能谱 |
| 2.3 电极的制备及组装 |
| 2.3.1 电极的制备 |
| 2.3.2 电池的组装 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 循环及倍率充放电测试 |
| 2.4.2 循环伏安测试 |
| 2.4.3 阻抗谱图测试 |
| 第3章 玉米秸秆纤维素基碳纳米球的制备及电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 玉米秸秆纤维素基碳纳米球的制备方法及合成机理 |
| 3.2.1 玉米秸秆纤维素基碳纳米球的制备方法 |
| 3.2.2 玉米秸秆纤维素基碳纳米球的合成机理 |
| 3.3 最佳水热温度的确定 |
| 3.4 水热时间对碳纳米球结构和电化学性能的影响 |
| 3.4.1 X射线衍射与拉曼光谱分析 |
| 3.4.2 扫描电子显微镜分析 |
| 3.4.3 透射电子显微镜分析 |
| 3.4.4 比表面积和孔径分布 |
| 3.4.5 电化学性能分析 |
| 3.4.6 小结 |
| 3.5 煅烧温度对碳纳米球结构和电学性能的影响 |
| 3.5.1 扫描电子显微镜与透射电子显微镜分析 |
| 3.5.2 X射线光电子能谱分析 |
| 3.5.3 电化学性能分析 |
| 3.5.4 小结 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 玉米秸秆基多孔碳纳米球的制备及电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 玉米秸秆基多孔碳纳米球的制备方法 |
| 4.3 活化剂种类对多孔碳纳米球结构和电化学性能的影响 |
| 4.3.1 X射线衍射与拉曼光谱分析 |
| 4.3.2 扫描电子显微镜分析 |
| 4.3.3 透射电子显微镜分析 |
| 4.3.4 比表面积和孔径分布 |
| 4.3.5 电化学性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 玉米秸秆基富氮多孔碳材料的制备及电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 玉米秸秆基富氮多孔碳材料的制备 |
| 5.3 尿素比例对富氮多孔碳材料结构和电化学性能的影响 |
| 5.3.1 X射线衍射与拉曼光谱分析 |
| 5.3.2 扫描电子显微镜分析和EDS分析 |
| 5.3.3 透射电子显微镜分析 |
| 5.3.4 比表面积和孔径分布 |
| 5.3.5 X射线光电子能谱分析 |
| 5.3.6 电化学性能分析 |
| 5.3.7 小结 |
| 5.4 煅烧温度对富氮多孔碳材料结构和电化学性能的影响 |
| 5.4.1 扫描电子显微镜与透射电子显微镜分析 |
| 5.4.2 X射线光电子能谱分析 |
| 5.4.3 电化学性能分析 |
| 5.4.4 小结 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读硕士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（6）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 |
（7）生物基炭微球的水热法制备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 炭微球的研究和开发 |
| 1.2.1 炭微球的发展 |
| 1.2.2 炭微球的制备工艺 |
| 1.3 生物基水热炭微球 |
| 1.3.1 生物质简介 |
| 1.3.2 常见的水热炭微球生物质原料 |
| 1.3.3 水热炭微球的应用 |
| 1.4 炭微球在锂离子电池中的应用 |
| 1.4.1 锂离子电池介绍 |
| 1.4.2 锂离子电池的负极材料 |
| 1.4.3 水热炭微球在锂离子电池中的应用 |
| 1.5 论文选题的目的及意义 |
| 1.6 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 实验与测试分析 |
| 2.1 研究方案 |
| 2.2 原料与试剂 |
| 2.2.1 主要原料 |
| 2.2.2 电池组装所用原料 |
| 2.2.3 其他原料 |
| 2.3 仪器与设备 |
| 2.4 炭微球的制备 |
| 2.4.1 纤维素基炭微球的制备 |
| 2.4.2 壳聚糖基炭微球的制备 |
| 2.4.3 硬炭球的制备 |
| 2.5 材料测试与表征 |
| 2.5.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.5.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.5.3 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.5.4 拉曼光谱(Raman) |
| 2.5.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5.6 比表面积孔径分布(BET) |
| 2.5.7 元素分析 |
| 2.6 电化学分析 |
| 2.6.1 电极制备和电池组装 |
| 2.6.2 恒流充放电测试 |
| 2.6.3 循环伏安测试 |
| 第三章 纤维素基炭微球的水热法制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 炭微球的直接水热法制备 |
| 3.2.1 制备方法 |
| 3.2.2 纤维素原料及水热产物的形貌 |
| 3.3 催化水热法制备 |
| 3.3.1 制备方法 |
| 3.3.2 纤维素基炭微球的形貌及粒径分布 |
| 3.4 炭微球的结构分析 |
| 3.5 炭化温度对炭微球的形貌结构与电化学性能的影响 |
| 3.5.1 对炭微球形貌的影响 |
| 3.5.2 对炭微球结构的影响 |
| 3.5.3 对炭微球表面微孔结构的影响 |
| 3.5.4 对炭微球电化学性能的影响 |
| 3.6 柠檬酸添加量对炭微球电化学性能影响 |
| 3.7 纤维素基炭微球与石墨电化学性能的对比研究 |
| 3.8 小结 |
| 第四章 盐酸酸解制备壳聚糖基炭微球 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 制备方法 |
| 4.3 形貌与结构表征 |
| 4.3.1 形貌及粒径分布 |
| 4.3.2 结构表征 |
| 4.3.3 形成机理 |
| 4.4 炭化温度对炭微球的形貌结构与电化学性能的影响 |
| 4.4.1 炭化温度对炭微球形貌的影响 |
| 4.4.2 炭微球的结构表征 |
| 4.4.3 炭微球的电化学性能 |
| 4.5 水热条件对炭微球的电化学性能的影响 |
| 4.6 盐酸添加对所得炭微球电化学性能的影响 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 混酸酸解制备壳聚糖基炭微球 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 盐酸乙酸体系制备炭微球的方法 |
| 5.3 水热产物的形貌分析 |
| 5.4 水热产物的结构分析 |
| 5.5 炭微球的电化学性能 |
| 5.5.1 结构分析 |
| 5.5.2 电化学性能 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（8）大庆催化油浆超临界分离预处理制备中间相炭微球（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 碳质中间相 |
| 1.1.1 碳质中间相的性质 |
| 1.1.2 碳质中间相的组成结构 |
| 1.1.3 碳质中间相的发展机理 |
| 1.2 中间相炭微球(MCMBs) |
| 1.2.1 中间相炭微球的结构 |
| 1.2.2 中间相炭微球的制备方法 |
| 1.2.3 中间相炭微球的分离方法 |
| 1.3 中间相炭微球制备的影响因素 |
| 1.3.1 原料对中间相炭微球制备的影响 |
| 1.3.2 反应条件对中间相炭微球制备的影响 |
| 1.4 中间相炭微球的应用 |
| 1.4.1 锂离子电池负极材料 |
| 1.4.2 高比表面积活性炭 |
| 1.4.3 高密度高强度炭材料 |
| 1.4.4 其他应用 |
| 1.5 超临界流体技术在碳质中间相研究中的应用 |
| 1.6 文献综述小结 |
| 1.7 论文研究内容 |
| 第2章 大庆油浆直接热缩聚制备中间相炭微球 |
| 2.1 原料性质 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 热缩聚反应制备中间相炭微球 |
| 2.2.2 产物的分析方法 |
| 2.3 反应温度对中间相炭微球制备的影响 |
| 2.4 反应时间对中间相炭微球制备的影响 |
| 2.5 热缩聚产物的性质分析 |
| 2.5.1 热缩聚产物收率变化 |
| 2.5.2 热缩聚产物形貌 |
| 2.5.3 热缩聚产物粒度分布 |
| 2.5.4 热缩聚产物微观结构 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 大庆油浆超临界萃取馏分热缩聚制备中间相炭微球 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 大庆油浆超临界萃取分馏 |
| 3.1.2 热缩聚反应制备中间相炭微球 |
| 3.1.3 原料及产物性质分析 |
| 3.2 大庆油浆超临界萃取分馏组分性质分析 |
| 3.2.1 一般性质分析 |
| 3.2.2 平均分子结构分析 |
| 3.3 大庆油浆萃取馏分制备中间相炭微球 |
| 3.3.1 异丁烷萃取馏分制备中间相炭微球 |
| 3.3.2 正戊烷萃取馏分制备中间相炭微球 |
| 3.3.3 两种萃取馏分制备中间相炭微球反应性差异 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 热缩聚反应母液的性质组成研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 热缩聚反应母液制备 |
| 4.1.2 原料及产物性质分析 |
| 4.2 反应温度对热缩聚母液性质组成的影响 |
| 4.2.1 热缩聚母液宏观性质分析 |
| 4.2.2 热缩聚母液分子组成结构分析 |
| 4.3 反应时间对热缩聚母液性质组成的影响 |
| 4.3.1 热缩聚母液宏观性质分析 |
| 4.3.2 热缩聚母液分子组成结构分析 |
| 4.4 反应压力对热缩聚母液性质组成的影响 |
| 4.4.1 热缩聚母液宏观性质分析 |
| 4.4.2 热缩聚母液分子组成结构分析 |
| 4.5 不同原料热缩聚母液性质组成研究 |
| 4.5.1 热缩聚母液宏观性质分析 |
| 4.5.2 热缩聚母液分子组成结构分析 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）煤焦油浆态床加氢尾油制备中间相炭微球的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 中间相炭微球的形成机理 |
| 1.2.2 中间相炭微球的制备方法 |
| 1.2.3 中间相炭微球形成的影响因素 |
| 1.2.4 中间相炭微球的应用 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 直接热缩聚法制备中间相炭微球的研究 |
| 2.1 主要的实验药品与仪器 |
| 2.2 原料的性质测定 |
| 2.3 实验方法及步骤 |
| 2.3.1 原料的预处理 |
| 2.3.2 中间相炭微球的制备方法 |
| 2.4 产物的结构表征 |
| 2.4.1 偏光显微镜分析 |
| 2.4.2 形貌分析 |
| 2.4.3 中间相炭微球的收率 |
| 2.5 直接热缩聚法制备条件对中间相炭微球的影响 |
| 2.5.1 热聚合温度对中间相炭微球粒径和收率的影响 |
| 2.5.2 热聚合时间对中间相炭微球粒径和收率的影响 |
| 2.5.3 高芳香性溶剂油对中间相炭微球粒径和收率的影响 |
| 2.5.4 助剂二茂铁的添加量对中间相炭微球形貌的影响 |
| 2.5.5 自制的中间相炭微球与现有文献的对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 悬浮液法制备中间相炭微球的研究 |
| 3.1 主要的实验药品与仪器 |
| 3.2 原料的相关性能测定 |
| 3.3 实验方法及步骤 |
| 3.3.1 原料的预处理 |
| 3.3.2 中间相炭微球的制备方法 |
| 3.4 产物的结构分析 |
| 3.4.1 偏光显微镜分析 |
| 3.4.2 形貌分析 |
| 3.4.3 XRD分析 |
| 3.4.4 粒径分析 |
| 3.4.5 中间相炭微球的收率 |
| 3.4.6 固体沉积物的收率 |
| 3.5 悬浮液法制备条件对中间相炭微球的影响 |
| 3.5.1 热聚合温度对中间相炭微球粒径和收率的影响 |
| 3.5.2 热聚合时间对中间相炭微球粒径和收率的影响 |
| 3.5.3 剂油比对中间相炭微球粒径和收率的影响 |
| 3.5.4 分离溶剂配比对中间相炭微球收率和形貌的影响 |
| 3.5.5 搅拌速率对中间相炭微球形貌和釜底沉积物的影响 |
| 3.5.6 原料性质对中间相炭微球粒径和收率的影响 |
| 3.6 两种方法制备中间相炭微球的对比研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）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 |
四、热处理温度对锂离子电池用中间相炭微球结构及性能的影响（论文参考文献）
- [1]预氧化中间相炭微球的制备及其在钾离子电池中的应用研究[D]. 黄旭升. 天津工业大学, 2021(08)
- [2]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)
- [3]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)
- [4]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)
- [5]玉米秸秆基负极碳材料的制备及其电化学性能研究[D]. 王晶晶. 吉林大学, 2020(08)
- [6]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)
- [7]生物基炭微球的水热法制备及其电化学性能研究[D]. 宋赛鹰. 北京化工大学, 2019(06)
- [8]大庆催化油浆超临界分离预处理制备中间相炭微球[D]. 于颖. 中国石油大学(北京), 2019(02)
- [9]煤焦油浆态床加氢尾油制备中间相炭微球的研究[D]. 李秀同. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [10]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)