无烟煤制备高性能锂离子电池负极材料的研究

以我国资源丰富的低成本优质无烟煤为原料,经过2800℃高温纯化、石墨化处理,制备出锂电池用负极材料,用相同手段处理商业化石墨的前体石油焦与石墨化无烟煤作对比.通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),拉曼光谱(Roman)和氮吸附-解吸等手段对无烟煤基负极材料进行微观结构的表征.采用恒流充放电(GCD),循环伏安(CV)表征其电化学性能.实验结果表明,无烟煤基石墨化负极材料的石墨化度可达95.44%,比表面积为1.1319m2·g-1,石墨片层结构平整光滑.该石墨化无烟煤作为锂离子电池的负极材料首次库伦效率为87%,在0.1C的电流密度下具有345.3mA·h·g-1的可逆容量,且在高倍率下该材料比石墨化石油焦材料显现出更好储锂性能,这归功于石墨化无烟煤较为规则高度有序的表面结构.在不同倍率循环后电流密度恢复到0.1C时容量基本无衰减,100圈循环后可逆容量保持率高达93.8%,基本与石墨化石油焦负极相当,拥有优异的循环稳定性.无烟煤基石墨在容量、倍率性能及循环稳定性上基本接近甚至超过石墨化石油焦.本研究表明,采用优质无烟煤作为原料生产锂离子电池负极材料具有潜在的研究价值和广阔的商业前景.

松散煤体中低频声波传声频率优选实验研究

声波测温技术中信号频率的选择是提高测温准确性的关键。为探究低频声波在松散煤体中的最优传播频率,以褐煤、焦煤、无烟煤作为研究对象,运用传声损失实验测试系统,测试了3种煤样在0.9~<3、3~<5、5~<7、7~10、9~10、>10 mm 6种粒径下的传声损失。结果表明:所有煤样的传声损失随着声波频率的增大而呈现波浪式上升形状,相较于其它粒径煤样,0.9~<3 mm范围内煤样的传声损失最大;随着煤样粒径的增加,煤样传声损失不断增加,且传声损失最低点对应的声波频率也不断增大,煤样的煤化程度对传声损失的影响没有表现出明显规律性,煤样粒径是影响煤样传声损失变化的主要因素,并且声波主要是沿着松散煤体粒径间的空隙传播;通过对比分析传声损失的极大值与极小值,发现不同粒径煤样的传声损失在250~600 Hz与900~1600 Hz之间存在极大值,其传声损失极大值范围在4.66~7.64 dB之间;通过测试3种煤样混样在低频声波中的传声损失,确定了松散煤体中最优传声频率范围为600~900 Hz。

SKT复振跳汰机分选高变质无烟煤的应用实践

为解决北京木城涧选煤厂无烟煤变质程度高、分选密度大、极难分选的问题,通过对比重介分选和跳汰分选对于该厂无烟煤分选适应性,最终确定采用SKT复振跳汰机作为该厂的主选设备。生产实践表明,SKT复振跳汰机对于该厂高变质无烟煤分选效果良好,分选数量效率达91.15%,为高变质无烟煤的分选提供了一条切实可行的有效途径。