催化石墨化MCMB用作锂离子电池负极材料

采用Fe(NO3)3对中间相炭微球进行高温催化石墨化处理,制备锂离子电池负极材料。采用Raman光谱、X-射线衍射法、恒电流充放电等对样品进行测试和表征。结果表明,经催化石墨化处理的MCMB内部石墨微晶结构未发生明显变化,而表面碳层的石墨化程度提高;处理后的MCMB的首次可逆放电比容量由直接石墨化MCMB的333.8mAh/g提高到362.3mAh/g,第50次循环放电比容量与首次循环放电比容量的比值从92.4%提高到97.7%。

超级电容器新型复合电极材料MnO_2/活性MCMB的研究

以Mn(NO3)2、活性中间相碳微球(活性MCMB)为原料,采用KBrO3氧化法,成功制备了MnO2/活性MCMB新型复合电极材料;以该材料制成电极,并以质量分数为30%的KOH溶液为电解液,组装成扣式电容器。通过XRD和SEM分析了MCMB,活性MCMB及MnO2/活性MCMB的晶相结构和表面形态;采用循环伏安、交流阻抗和恒流充放电法研究了电容器的电容性能。结果表明:以MnO2/活性MCMB复合电极制成的电容器电容性能优良。在0.5A/g电流密度下,其充放电曲线表现出典型的电容行为,初始比容量高达403.5F/g,相应能量密度为12.5Wh/kg;其循环伏安曲线关于零电流线对称,呈现为较规则的矩形;其等效串联电阻约为0.7Ω。

MCMB颗粒度分布对锂离子电池性能的影响

研究了锂离子电池中负极炭粉ＭＣＭＢ的颗粒度分布对电池性能的影响。试验结果表明，当颗粒度从１１．１２ μｍ 增大到２４．８１ μｍ 时，电池的第一次充放电效率由８６．２ ％ 增加到９０．５％ ，即颗粒度大，放电容量高。但是，颗粒度大，循环寿命稍差。进一步研究表明，大小颗粒度的重量比为７：３ 的ＭＣＭＢ粉末具有高放电容量和长循环寿命。

成型工艺条件对MCMB/石墨复合材料性能的影响

为确定MCMB/石墨复合材料双极板模压成型工艺参数,采用w(MCMB)∶w(石墨)=9∶1组成的复合材料制备一组试件并测试其性能.详细分析了不同模压成型压力和烧结温度等工艺参数对MCMB/石墨复合材料的电阻率、抗弯强度和抗压强度的影响,并简要分析了其形成的机理.结果表明:MCMB/石墨复合材料的电阻率和力学性能存在互斥性;MCMB/石墨复合材料双极板模压成型工艺的模压成型压力为3～4 MPa,烧结温度为900℃.

MCMB超细粉末特性及其成型工艺对烧结体性能的影响

中间相炭微球(MCMB)超细粉末(0.1μm～0.5μm),具有良好的自粘结性,经240MPa模压成型和1000℃自烧结后,可制备出弯曲强度达到134.3MPa的高密度各向同性炭材料(HDIC)。用热分析和扫描电镜等方法,探讨了此超细粉末的特性和模压工艺对坯体成型和烧结体性能的影响。实验证明,由于MCMB超细颗粒表面附着的大量小分子相互结合而形成强度较高的团聚体,使粉末颗粒难以均匀分散,严重影响着材料的弯曲强度。研磨可破坏团聚体中颗粒的粘结,减少材料的烧结缺陷,进而提高材料性能。MCMB超细粉末表面能及粉末之间的内摩擦较大,流动性差,模压成型时采取适宜的压制力,尤其是延长压力作用时间,对材料获得理想的显微结构,缓解由压坯密度的不均匀分布、弹性后效等而导致的缺陷是非常重要的。

中间相碳微珠（MCMB）的开发、性质和应用

本文概述了中间相碳微珠（ＭＣＭＢ）的开发历史、制备方法、性质和应用前景。

用于锂离子电池负极SnO_2-MCMB复合材料的研究

以中间相碳微球(MCMB)为核心,用直接沉淀法制备了一种氧化锡颗粒修饰的新型复合碳材料。用X射线衍射和扫描电镜对材料的结构及形貌进行了表征。通过恒流充放电、交流阻抗、循环伏安等测试手段对该材料的嵌脱锂特性进行了研究,循环20周后其比容量仍然保持在360 mAh／g以上。此种复合物可以作为一种锂离子电池新型负极材料。

锂离子电池负极材料MCMB的过充电行为

研究了过充电对MCMB电极性能的影响。在电位为-0.045 V(vs.Li/Li+)时,会发生锂的沉积,且过充时间越长、倍率越高,锂的沉积质量越大。过充电后,MCMB电极的充放电性能下降。SEM与XRD的分析结果说明:过充电后MCMB电极的结构没有发生变化,性能下降是电极表面沉积的锂与电极表面形成的钝化膜所致。

锂二次电池SnO_2-MCMB复合负极材料的研究(英文)

用直接沉淀法将氧化锡颗粒沉积在中间相碳微球(MCMB)核心上,制备了一种锂离子电池用的新型复合负极材料。用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的结构及形貌进行了表征。通过恒流充放电、交流阻抗等测试手段对该材料的嵌脱锂特性进行了研究,循环20周后其比容量仍然保持在420mAh/g以上。电化学测试表明,此种复合物可以作为一种锂离子电池新型负极材料。

SnO_2/MCMB核壳负极材料的嵌锂性能

以酸处理的中间相炭微球(MCMB)为载体,先用液相法在MCMB表面生成少量二氧化锡(SnO2),再以水热法在MCMB表面生长SnO2纳米棒,合成SnO2包覆MCMB的核壳结构材料。用XRD、SEM和透射电镜(TEM)测试对材料进行分析,用恒流充放电和循环伏安实验对材料进行研究。以100 mA/g的电流在0.001～2.000 V循环,材料的首次充、放电比容量分别为1 038.4 mAh/g和1 577.6 mAh/g,第25次循环的放电比容量为581.9 mAh/g。

过充电对MCMB-LiCoO_2电池性能的影响

组装了以中间相炭微球(MCMB)为负极、LiCoO为正极、金属锂为参比电极的AA型三电极锂2离子蓄电池,通过对三电极电池在过充电时、过充电前后的性能测试,及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合XRD和SEM实验,研究了过充电对MCMB-LiCoO锂离子蓄电池的性能影响。结果表2明:当电池过充电至4.8V时,电池表现出较高的充放电容量,但容量衰减较快,循环稳定性较差,且电池在放电初期时的放电曲线呈凸弧形。过充电导致的正极材料LiCoO相结构的变化、正负电极表面2钝化膜的增长变厚,以及正极集流体铝箔的氧化腐蚀,是电池性能迅速恶化的主要原因。

锂离子电池用Sn-MCMB复合材料碳热还原合成的研究

用碳热还原法制备了Sn-MCMB复合材料，通过XRD、SEM、恒流充放电循环和慢速扫描循环伏安（CV）等方法对其电化学嵌脱锂性能做了研究。结果表明：SnO2被MCMB还原成金属Sn圆球颗粒，吸附在McMB上的球径平均尺寸为500nm，而未吸附的为15μm，均匀分散在MCMB微球之间。该材料的首次嵌脱锂比容量分别可以达到892和657mAh／g，库仑效率为73％，循环14周以后的脱锂比容量为366mAh／g。

中间相炭微球(MCMB)水基浆料的流变性

研究了固相含量、混合方式、分散剂种类及加入量、粉料加入方式及除气处理方式等因素对中间相炭微球(MCMB)水基浆料黏度和稳定性的影响。结果表明:浆料黏度随固相含量的增加而增加;球磨比搅拌有利于降低浆料黏度并提高稳定性;Darvan-821A分散剂的分散效果比Tween80好;球磨浆料的最大固相含量为60.06%,而搅拌浆料为53.00%;循环水真空泵比旋片式真空泵有利于浆料的低黏度和稳定。

AA型MCMB/Li_(1.04)Mn_(1.96)O_4电池的性能

研究了以Li1.04Mn1.96O4为正极,中间相碳微球(MCMB)为负极的AA型锂离子电池。在室温条件下,电池的1C放电容量达500mAh,比能量达到95Wh/kg和210Wh/L,循环400次时,其容量仍为初始容量的85%,并具有较好的倍率特性。55℃荷电贮存7天后仍具有较好的充放电性能。电池在170℃荷电放置的条件下,不起火爆炸。

AA型MCMB/LiCoO_2锂离子电池的性能

通过合理的电池结构设计和优化的装配工艺,组装了AA型MCMB/LiCoO2锂离子电池,并对其性能进行了考察。在室温条件下,电池的1C放电容量达600mAh,比能量达123Wh/kg和320Wh/L,并具有较高的放电电压。循环400次时,其容量仍为初始容量的86％,并具有较好的倍率特性。电池在150℃荷电放置的条件下,不起火爆炸。

催化热处理对MCMB作为锂离子电池负极材料电化学性能的影响

用硝酸铁(Fe(NO3)3.9H2O)浸渍MCMB生球,在1500℃下进行催化热处理。采用X射线衍射、扫描电镜、恒流充放电、电化学交流阻抗等对样品进行测试和表征。结果表明,经催化热处理的MCMB表面碳层石墨化程度提高,处理后的MCMB在0.2mA/cm2电流密度下的首次可逆容量从相同温度下直接炭化样品的146mA.h/g提高至233mA.h/g,第30次循环放电容量与第1次循环放电容量的比值从68%提高至100%。交流阻抗结果显示,适量添加硝酸铁可以有效降低SEI膜(固体电解质膜)电阻及电极反应电荷传递电阻,有效地提高电极的电化学性能。

碳改性SnSbCu0．5／M-MCMB／C负极材料

对中间相炭微球（MCMB）进行改性，以改性MCMB（M．MCMB）为基体、柠檬酸为碳源，由化学还原法、球磨法及热裂解工艺制得SnSbCu05／M—MCMB／C复合材料。用XRD、SEM及恒流充放电等方法研究样品、纯SnSbCu05合金和SnSbCu0．5／M．MCMB负极材料。SnSbCu0.5／M-MCMB／C复合材料可缓解纯SnSbCu0.5，合金的体积膨胀效应，提高循环稳定性。以100mA／g在0.01～2.00V循环，首次放电比容量为648．51mAh／g，库仑效率为74．55％，第80次循环的容量保持率为80．26％。

不同尺寸MCMB石墨化性能的比较

用X射线衍射方法分析了 3种不同尺寸MCMB的石墨化性能。结果显示 3种MCMB都具有良好的石墨化性能 ,但由于外形尺寸的不同 。

硼掺杂的中间相碳素微球 (MCMB)用作锂离子电池负极材料的性能及表征(英文)

本文采用XPS ,SEM ,XRD和电化学充放电测试研究了硼掺杂的中间相碳素微球 (MCMB)的结构和性能 .结果表明掺杂硼提高了MCMB的石墨化程度和晶粒尺寸 ,极大地改变了MCMB的形貌 .电化学充放电实验说明硼掺杂的中间相碳素微球嵌锂过程处于较高的电位 。

基于FPGA的自定义总线MCMB的设计与实现

针对现在对机载数据采集系统中总线技术的要求,采用Altera公司的CycloneⅢ系列FPGA EP3C40F484,在数据采集系统中实现了自定义数据采集总线MCMB的设计。通过Modelsim进行功能仿真,并利用QuartusⅡ自带的仿真软件SignaltapⅡ在FPGA上调试验证总线IP核设计的正确性。