芳香类重质油基针状焦的制备及表征

针状焦作为一种应用广泛的人造炭素材料,是制备超高功率石墨电极和锂离子电池负极用石墨的重要原料。原料的基础物性对针状焦的品质影响极大,从而进一步影响石墨材料的性质。为进一步考察芳香族重质油制备高品质针状焦的可行性,分别以混合油(MO)和乙烯渣油馏分油(EPO)为原料,利用延迟焦化装置进行公斤级试验。分别以FTIR和TGA解析重质油的分子结构以及热解特性,从光学组织结构、表面形貌、晶体结构、微晶分布形式以及导电性能五个方面分析针状焦性质。研究结果表明:MO和EPO的芳香性指数(I ar)分别为0.5927和0.5694,支链化指数(CH 3/CH 2)为0.3516和0.2283,得到的针状焦MO-Coke和EPO-Coke中纤维状结构含量分别为47.68%和57.40%。两种针状焦MO-Coke和EPO-Coke表面光滑且呈类石墨片层结构,微晶堆垛高度分别为2.73 nm和3.50 nm,理想石墨微晶含量达到10.58%和16.43%,电阻率仅为489μΩ·m和471μΩ·m。换句话说,芳香族重质油MO和EPO是制备高品质针状焦的优质原料。