煤沥青基三维多孔炭作为超级电容器电极材料的电化学性能

以廉价的煤沥青为原料,加入造孔剂,依次经过混合工艺、空气氧化稳定化工艺、炭化工艺得到三维骨架结构的炭材料,再经过水蒸气活化,得到高比表面积的多孔炭材料。通过热重分析和元素分析研究沥青和空气氧化稳定化、炭化后样品的热反应特性和组成结构的变化;利用扫描电子显微镜、比表面积分析仪和电化学工作站等对活化后样品表面形貌、孔结构和电化学性能进行表征。水蒸气活化后的多孔炭比表面积可达到1638 m^(2)/g。以此多孔炭为超级电容器电极材料,制备的水系双电层电容器循环性能良好,1 A/g电流密度下比电容可达252 F/g,经过10000次循环后,比容量仍能保持97.3%。因此,该方法制备的多孔炭材料价格低廉、化学稳定性好,可作为一种理想的超级电容器电极材料。

基于煤系重质芳烃制备负极材料改性剂及性能

目前,商业化的负极材料改性剂主要以煤系、石油系精制沥青为原料,其品质参差不齐、价格昂贵。为改善这一现状,本文提出以价格低廉的煤系重质芳烃为原料,通过净化、聚合工艺,制得负极材料改性剂。将改性剂粉碎后与针状焦粉粒分别进行包覆、造粒工艺处理,得到改性后锂电负极材料。通过旋转流变仪和热重分析仪对改性剂的流变性能、热失重性能进行分析;利用扫描电子显微镜、气体吸附仪、X-射线衍射仪、激光拉曼光谱仪和电池检测系统对改性后样品表面形貌、孔结构、层间距、结晶性程度和电化学性能进行表征。电化学测试得出改性后的负极材料可逆比容量从改性前的333.02mAh/g增加到356.34mAh/g和359.67mAh/g,首次库仑效率增加1.72%和1.31%;30mA/g电流密度下,100周循环保持率高达98.87%以上;300mA/g电流密度下,可逆比容量从改性前的95.27mAh/g增加到147.52mAh/g和187.30mAh/g。结果表明:加入改性剂制备得到的负极材料,展现出优异的比容量、倍率性能和循环稳定性;成本低、制备工艺产业化可行性强。

高附加值煤沥青制备及应用研究进展

我国能源结构是"富煤、贫油、少气",发展煤炭资源化利用技术对于保障国家能源安全不仅具有重要的战略意义,也有着广阔的市场前景。煤沥青是煤炭经高温热分解后的副产物煤焦油中重质组分,有较高碳含量是重要的工业资源,通过煤沥青性质调控来提升其附加值是重要研究方向。综述了煤沥青调控方法及应用研究进展,对煤沥青的高附加值应用进行了分析。

气相色谱法测定沥青中苯并[a]芘的含量

建立了一种煤焦油沥青中苯并[a]芘含量的气相色谱测定方法,该方法采用SE-54毛细管色谱柱、FID氢火焰离子检测器,以外标法定量分析。结果表明,测得结果线性关系良好,结果准确,操作简单,灵敏度高。

基于人造石墨及前驱体改性制备高性能负极材料的研究

人造石墨因比容量高、性能稳定在石墨类负极材料中占据主要地位,但其倍率性能较差。本文简要论述了人造石墨负极材料及其前驱体的改性方法,以期对人造石墨负极材料研究提供参考。

氧化改性对超级电容器用中间相炭微球基多孔炭材料电化学性能的影响

利用碱活化法制备活性中间相炭微球(MCMBs),并以此具有多级孔结构、高比表面积的活性MCMBs为前驱体,采用硝酸氧化法在MCMBs表面引入含氧官能团。活性MCMBs和氧化后的MCMBs都有较高的比表面积,最大值可达到2102 m^2/g。分别以活性MCMBs和氧化后的MCMBs为超级电容器电极材料制备的水系双电层电容器循环性能良好,最大比电容可达248F/g,在相同电流密度下,氧化改性MCMBs的比电容高于活性MCMBs,表明表面含氧官能团能够提高MCMBs的超级电容器比电容。

煤沥青中致癌多环芳烃3,4-苯并芘检测方法的研究

3,4-苯并芘作为多环芳烃的典型代表,广泛存在于煤沥青中,是环境污染中的重要污染物,对其进行检测及防治,对人类环境及生态安全具有重要意义。本文简要论述了煤沥青中致癌多环芳烃3,4-苯并芘的危害及检测方法的研究进展,并提出了我国煤沥青中3,4-苯并芘的检测技术今后的研究重点及方向。

煤焦油沥青中3,4-苯并芘的定量测定方法-液相色谱法

建立了一种煤焦油沥青中3,4-苯并芘含量的高效液相色谱定量测定方法。该方法采用BDS-C18柱,紫外检测波长为384 nm,以外标法定量分析。回收率为98.46-100.28%,RSD为0.94%。结果表明:测得结果线性关系良好(r^2>0.99),结果准确,操作简单,灵敏度高。

硬炭材料微观结构的特性分析及其在钠离子电池材料中应用研究进展

钠离子电池被认为是有前途的和高效的电化学储能系统。特别是在LIB的原材料(即钴,铜和锂)的成本迅速上涨的形势下,激发了研究人员对使用更便宜、丰度更高且分布均匀的钠离子的兴趣。硬炭材料由大量无序石墨微晶堆叠结构组成,拥有较大的层间距、结构稳定、丰富的纳米孔可为钠离子的嵌入和吸附提供更多空间,且制备工艺简单、环境友好,被认为是钠离子电池负极材料优质阳极材料,也是具有商业化前景的负极材料。本文结合硬炭材料结构特征分析其储钠机理及研究现状,总结并展望了硬炭材料在钠离子电池材料中应用的研究发展方向。

碳纳米管在锂离子电池中的应用综述

碳纳米管作为新兴的炭纳米材料,具有高导电率、低密度、高拉伸强度等特点。本文简单概述了炭纳米管在锂离子电池方面的应用价值,尤其在锂离子电池负极材料方面的特点。

喹啉不溶物类型中间相炭微球结构性能的影响

以中温沥青、针状焦副产中温沥青和精制沥青为原料,热缩聚法制备中间相炭微球(MCMB)。通过对比喹啉不溶物(QI)和中间相的显微结构,研究QI类型对MCMB形成过程的影响。结果表明不同的沥青由于QI类型不同,中间相的形成过程存在差异,并影响MCMB的粒径、收率和性能。

各向同性石墨原料之各向同性焦

各向同性石墨由于其杰出的物理化学性能,广泛应用于机械、冶金、原子能、铝电解等领域。本文简述了各向同性石墨材料的原料及制备方法,主要介绍了一种新的原料各向同性焦及其制备各向同性石墨的优越性。

炭负极材料前驱体对锂离子电池性能影响的研究

炭负极材料因其具有较高容量与能量密度、较好的循环性能等优点,成为现今主要的商业化锂离子电池负极材料。本文用三不同的原料焦炭制备成炭负极材料,分别采用X-RD、SEM,BET等手段对其进行表征分析,通过电池检测系统对其充放电性能进行测试和结果比较,探讨三种不同前驱体对其电性能的影响。

浅谈针状焦的生产工艺及应用前景

针状焦是炭素工业的一种优质的炭材料材料,按原料不同分为煤系针状焦和油系针状焦,主要应用于高功率(HP)、超高功率(UHP)电极、人造石墨负极材料等领域。本文概述了国内外煤系针状焦的分类、指标、生产现状、技术进展及国内针状焦主要产业布局生产实践,并对我国针状焦工业未来发展前景进行概述。

石油沥青的性质与应用概述

石油沥青具有丰富的多环芳烃、杂原子等,是重要的能源和原料。应用领域不同时沥青采用的分析评价体系略有不同。本文简述了石油沥青的常见性质及其之间的关系,讨论了其常规应用和未来发展趋势。

沥青基硬碳材料制备方法及电化学性能初探

硬碳具有容量高、造价低、循环性能和倍率性能好等优点,是优质的锂离子电池负极材料。沥青结焦值高、来源广泛易获得、价格较低,在作为硬碳前驱体时具备优势。本文简要介绍了硬碳材料的制备、容量的影响因素及改善措施。

循环油对煤沥青中间相形成及半焦结构的影响

本文以精制沥青及循环油为原料，按一定比例混配，进行常压变温共炭化试验，并对炭化产物的收率、中间相含量、β树脂含量变化及生焦光学显微结构进行分析，研究了循环油与精制沥青的共炭化规律，最终得出循环油对中间相形成及半焦质量的影响。研究表明，精制沥青与3#循环油共炭化，β树脂平缓增长，中间相小球体充分融并，AT80较大，光学显微结构纹理清楚，取向性好，可以制得高质量的针状焦。

热重分析技术在炭材料制备和功能化领域的应用

热重分析是一种快速有效地研究材料结构性能的分析方法,广泛应用于炭材料研究领域.综述了热重分析技术在几种炭材料（碳纳米管、碳纤维、活性炭、碳微球和针状焦）制备和功能化研究中的应用.主要论述了利用热重分析研究炭材料的反应机理、热稳定性、高温抗氧化性、反应动力学、吸/脱附性能、负载物含量的测定等,并展望了热重分析的发展前景.

沥青基炭负极材料微观结构与电化学性能关系的研究

以中温沥青为原料,通入气体进行交联反应,控制反应深度得到不同结构的前驱体,再置于炭化炉中进行炭化制得负极材料,对比其电化学性能,讨论同种沥青不同结构前驱体和硬炭材料性能之间的构效关系。实验结果表明:该沥青形成片状结构为主的前驱体时,所得硬炭材料性能较好,比表面积为2.636 m;/g,首次充电比容量348 mAh/g,首效为83.23%,倍率性能较好。

富勒烯C_(60)的发现、结构、性质与应用

富勒烯是笼状碳原子团簇的总称。富勒烯族中最稳定的是C_(60),它的外型似足球,也称足球烯。近几年,富勒烯以其在超导、光学、催化剂、工业材料及生物医药等方面表现出来优异的性能使其成为人们研究的热点,并取得了重大研究进展。本文综述了富勒烯C_(60)的发现历程、结构、性质与其在催化反应中的应用进展。