碳纳米管对中间相炭微球制备的影响

以中温煤沥青和碳纳米管为原料进行热缩聚反应,制备出含有碳纳米管的中间相炭微球,采用扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度仪和X射线衍射(XRD)等分析手段对其形貌及结构进行了表征。研究了添加碳纳米管对中间相炭微球形貌、粒径、产率、微晶结构及热缩聚工艺的影响。结果表明添加碳纳米管能够促进小球成核,阻止小球的融并长大,使炭微球的粒径减小,分布均匀,但过多的碳纳米管会导致球形度变差及中间相沥青产率的降低;碳纳米管的存在使石墨片层尺寸减小,石墨化程度降低;碳纳米管经过酸煮处理后,可以获得球形度更好、含有更大比例碳纳米管的中间相炭微球。     

锂离子电池用中间相炭微球的低温表面修饰

采用CoCl2对中间相炭微球进行低温表面修饰,进行了表征和性能测量,并研究对其性能的影响.结果表明,低温热处理中间相炭微球仍以低温炭结构为主,但是微球表面的碳微晶尺寸比内部的大;低温表面热处理能够明显提高中间相炭微球的可逆容量,在不降低充电容量的情况下将首次库仑效率从52.2%提高到87.2%,并改善了循环性能.低温表面修饰使中间炭微球表面碳结构的有序化程度增强,有效地缓解了碳表面的不可逆电化学反应.     

碳纳米管/中间相炭微球复合材料锂离子电池负极材料研究

采用热缩聚法(温度为420℃、反应时间为2 h)制备出碳纳米管/中间相炭微球复合材料。研究了碳纳米管添加量对中间相炭微球的形成和形貌的影响,以及对碳纳米管/中间相炭微球复合材料充放电性能的影响。实验结果表明,5%(质量分数)的碳纳米管添加量有利于中间相炭微球的形成,碳纳米管/中间相炭微球复合材料作为负极材料的锂离子电池充放电容量可达到337 mAh/g,20次循环后容量仍保持88%。     

添加对甲苯磺酸对中间相炭微球制备的影响

以中温煤沥青为原料,对甲苯磺酸为添加剂,在硅油分散体系中420℃热处理2h制备中间相炭微球,研究对甲苯磺酸用量对中间相炭微球形成的影响.利用SEM、FT-IR等方法对所得产物进行分析和表征,发现对甲苯磺酸对平面大分子芳烃的生成具有催化作用,能促进中间相炭微球的形成.在一定的热处理条件下,控制PTSA的用量,实现均相成核,能制备出球形度好、粒径均一的中间相球体.     

由中间相炭微球制备高密度各向同性炭

以中间相炭微球（ＭＣＭＢ）为原料，在常温下压制成型。所用ＭＣＭＢ由不同一次吡啶不溶物含量的煤焦油在不同的条件下聚合后通过热过滤及吡啶抽提分离而得。考察了不同原料、成型压力、热处理温度及升温速率对炭制品的密度及收缩率的影响。１０００℃下炭化后炭制品的表观密度最高达１．７５ｇ／ｃｍ３。     

氧化硼-磷酸浸渍对中间相炭微球复合材料抗氧化及力学性能的影响

以原位缩聚法制备的中间相炭微球/碳纳米管(MCMB/CNTs)复合微球为原料, 通过添加氧化硼(B₂O₃)粉体和磷酸浸渍对该复合材料进行了基体和表面改性。采用扫描电子显微镜(SEM)、三点弯曲法、热重分析(TG)以及恒温氧化测试方法对复合材料的表面形貌、弯曲强度以及抗氧化性能进行了表征与测试。结果表明: 添加适量的B₂O₃可以有效提升复合材料的抗氧化性能和弯曲强度, B₂O₃含量超过2%时, 复合材料的弯曲强度逐渐下降。将含有2% B₂O₃的复合材料试样进行磷酸浸渍处理后, 试样的弯曲强度可达66 MPa, 初始氧化温度520℃, 经过500℃恒温氧化60 min后其氧化失重率仅为5%, 弯曲强度仍达到50.3 MPa。     

添加松香对中间相炭微球制备的影响

以中温煤沥青为原料,松香为添加剂,通过热缩聚合法制备中间相炭微球。采用FT-IR、SEM、偏光显微镜等对所得产物进行表征,研究了松香对中间相炭微球制备的影响。研究表明松香的加入能有效限制沥青的过度聚合,不仅促进中间相炭微球的成核和生长,而且在很大程度上防止中间相炭微球的融并;当松香添加量为10%(质量分数)时,改性煤沥青经450℃热解2h可制备出球形度好、粒径均匀的中间相炭微球,其平均粒径为15.3μm,收率达44.1%。     

中间相炭微球成型体热处理过程中的宏观性能

用中间相炭微球(MCMBs)为原料,冷模压成型,再经过热处理后得到高密高强模压炭/石墨材料.考察MCMB成型体在热处理过程中的宏观变化,探索其收缩规律.实验结果表明,在热处理过程中,MCMB成形体的炭化失重主要发生在低温处理阶段,900℃炭化失重已超过90%,而尺寸收缩主要发生在高温炭化阶段,其中热处理温度在900℃～2000℃阶段其体积收缩超过了总体积收缩的45%.     

中间相炭微球改性及其双电层性能研究

在沥青中加入适量热固性酚醛树脂,利用树脂上大量的活性基团增加活性位点。通过偏光显微镜、扫描电子显微镜、氮气吸脱附、循环伏安和恒流充放电测试考察了树脂对球体的表面形貌和微观结构的影响。结果表明,微观结构相对表面形貌变化的贡献较突出,显著改善了中间相炭微球在高扫描速率下的电容特性。     

中间相炭微球的二次生长

为考察中间相的形成和生长机理,将一种煤沥青制备的中间相炭微球添加到另一种沥青中进行二次热缩聚,结果发现中间相炭微球可以进行二次生长。二次热缩聚中间相炭微球的产率、粒径分布、表面和断面的形貌表明添加的中间相炭微球对于沥青热缩聚过程的物理作用更为主要;二次热缩聚过程包含了添加的中间相炭微球的二次生长过程和原料沥青独立成核生长两个相互竞争的过程,中间相炭微球的添加量对这两个过程有着重要的影响;中间相炭微球的生长是基本构筑单元不断进入相界面的构筑过程。     

氧化处理对模压成型中间相炭微球材料性能的影响

在不同温度下对中间相炭微球粉体进行了预氧化处理,将其模压成型并在N2保护下进行烧结,得到各向同性碳材料.考察了预氧化温度及时间对中间相炭微球烧结体的物理性能、力学性能和微观结构的影响.实验结果表明,将中间相炭微球粉体在200℃于空气中顸处理30min后,其烧结体的密度可达到1.654g/cm3,抗弯强度为56.06MPa.     

鳞片石墨对中间相炭微球织构的影响(英文)

以煤焦油沥青为原料，磷片石墨为添加剂，在410℃温度下反应7h制得了中间相炭微球（MCMBs)。在扫描电子显微镜下对它们的表面和断面进行了分析，并用X射线衍射对其结构进行了研究。结果表明：MCMBS的表面被接近球形的小颗粒所覆盖而呈现出粗糙不平。MCB1（未加石墨）的织构主要是平行层型，而MCB2（加石墨）的织构却是复杂的。加入煤焦油沥青中的大片石墨存在于MCMBs的中心而被认为是它们的核，而小片石墨却不能象大片石墨那样在反应体系内充当核的作用。认为在成核过程中，大片石墨聚集到一起而形成晶种，同时一些低分子量的沥青组分被包裹在这些晶种的内部，石墨片以及它们的职聚体的形状，大小决定了MCMBs的织构。然而，小石墨片只能使MCMBs的织构变得杂乱。MCMBs的XRD谱图表明石墨的添加改变了其结构，并降低了它的石墨化能力和晶体大小。     

中间相炭微球的制备及嵌锂性能考察

为了获得更高嵌锂性能的锂离子电池负极用炭材料,以质量分数为3 7%吡啶不溶物的煤焦油为原料,在450℃下自生压热缩聚制备中间相炭微球(MCMB),采用恒电流充放电技术研究所得MCMB的充放电性能.研究发现:随着MCMB平均球径的增加,首次充放电可逆容量从246mA·h/g增至540mA·h/g,首次充放电效率先增加后减小;本实验条件下平均球径为8 9μm的MCMB的充放电性能最好.     

中间相炭微球的制备及结构研究

以煤沥青为原料,采用热聚合的方法,在不同的保温时间下制备出中间相炭微球,通过SEM、激光粒度分析和XRD等分析手段对其表面形貌、粒径分布和微晶结构进行了分析,研究了聚合时间对其球形度、表面QI、粒径分布、微晶结构的影响.结果表明:随着保温时间的延长,中间相炭微球的球形度均较好,表面的QI减少,表面变得比较光滑,粒径分布变得比较集中,微晶结构也较好,当进一步延长保温时间,粒径分布又变得比较分散,微晶结构也变差.     

中间相炭微球用作锂离子电池阳极的充放电性能研究

中间相炭微球（ＭＣＭＢｓ）是一种性能优异的锂离子电池阳极用炭材料。研究了经不同温度热处理的ＭＣＭＢｓ 的微观结构与充放电性能的相关性。经７００ ℃～１ ０００ ℃炭化热处理的ＭＣＭＢｓ,随着热处理温度的提高其充放电性能变好,而经１ ７００ ℃～２ ８００ ℃热处理的ＭＣＭＢｓ 的充放电性能变化与此相反。经７００ ℃热处理的ＭＣＭＢ的放电容量为４２５ ｍ Ａｈ／ｇ,超过了石墨的理论容量３７６ ｍ Ａｈ／ｇ,这是由于其内部的微孔起到了锂离子储存“仓库”的作用。     

炭化温度对中间相炭微球结构的影响

以煤沥青为原料,采用热聚合的方法,在不同的温度下制备出中间相炭微球(MCMB).通过SEM、激光粒径分析和XRD等分析手段对MCMB的表面形貌、粒径分布和微晶结构进行了分析.结果表明,随着温度的升高,MCMB的粒径变大,不同温度下制备的MCMB是由具有类似石墨结构的微晶组成的.420与450℃形成的MCMB微晶层间距d002较小,430与440℃形成的MCMB微晶层间距d002较大,随着温度的升高微晶宽度La变大.     

原生QI成核中间相炭微球的结构

以含有原生ＱＩ的煤沥青为原料,采用热缩聚方法制备出中间相炭微球,用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察了中间相炭微球的形貌和断面结构,经初步判断,在实验条件下原生ＱＩ成核煤沥青基中间相炭微球更倾向于“地球仪”型结构,并对以ＱＩ为核形成中间相微球的过程进行了分析。     

活性中间相炭微球的制备及机理研究

以中间相炭微球(MCMBs)为原料,采用KOH、K2CO3分别对MCMBs进行活化,比较活化效果,发现KOH是一种有效的活化剂,通过KOH活化制备出比表面积达2775 m2/g的活性炭.对活性炭进行XRD、BET比表面积与SEM分析,发现活化后MCMBs的石墨微晶结构被破坏,所制得的活性炭是由无定形组织构成的.活化机理为一系列的化学反应与钾插入石墨微品片层的共同作用.     

中间相炭微球/活性炭复合材料的电化学行为

以中间相炭微球( CMS)为核心材料,沥青为壳层材料前躯体,采用原位生成法制备了中间相炭微球/活性炭(AC)复合材料.将所制CMS/AC复合材料作为超级电容电池的负极材料,组装了模拟电容器和锂离子半电池.采用扫描电镜和X-射线衍射仪分析了材料的物理结构,并研究了CMS/AC复合材料的电化学行为进行研究.结果表明:CMS/AC复合负极材料在六氟磷锂/碳酸乙烯酯+碳酸二甲酯(LiPF6/EC+DMC)与四氟硼酸四乙基铵/乙腈( Et4 NBF4/AN)电解液中均表现出良好的电化学性能,其比电容在模拟电容器中达到25.8 F/g,在锂离子半电池中能达到306.6 mAh/g (0.2C);同时表现出良好的倍率性能和循环性能.