【摘要】 在过去的几年里,在锂离子技术中,人们做出了显著的努力来优化可充电电池的性能,即使用碳阳极与层状锂钴氧化物。

在过去的几年里,在锂离子技术中,人们做出了显著的努力来优化可充电电池的性能,即使用碳阳极与层状锂钴氧化物。对于负极,这种努力导致了许多不同天然碳形式的测试。R. Alca´ntara等人[1]使用两种在不同温度下热处理的石油焦来制备适用于锂离子电池和钠离子电池的电极材料。将两个石油生焦样品分别来源于重油减压渣油和热解燃料。这些材料在惰性气氛下在管式炉中在不同温度下进行热处理,以此研究退火温度对电化学性能的影响。通过傅立叶变换测试可以观测到绿色焦炭样品为由于芳烃和脂肪烃的共存。光谱被分解为三个区域。在2800 ~ 3400 cm-1之间的区域,可以看到一些由C-H伸展引起的信号:芳香化合物的3030 ~ 3080 cm-1和脂肪化合物的2850 ~ 3000 cm-1。在1400 ~ 1800 cm-1区域,位于约1590 cm-1和1450 cm-1的两个宽频带分别属于芳香环的面内碳-碳伸展和脂肪族化合物的碳-氢弯曲。最后,在700 ~ 950 cm-1区域,取代芳香族化合物中有3个CH弯曲带。在750-720 cm-1的波段也可能包括- (CH2) -框架的贡献。质谱-傅立叶变换-红外联合研究结果表明其检测直链碳氢化合物中的显著含量,这对与碱金属的不可逆反应有额外的贡献。因此,低温处理的样品具有低效率,尽管它们的工作电压足够高,使得锂金属沉积在正常操作条件下不是问题。对于钠电池,低温焦炭在温度升高时会降低其容量,这是由于石墨材料中缺乏真正的嵌入。

 

[1] Alcantara R ,  Mateos J ,  Tirado J L . Negative Electrodes for Lithium-and Sodium-Ion Batteries Obtained by Heat-Treatment of Petroleum Cokes below 1000 deg C[J]. Journal of the Electrochemical Society, 2002(2):149.

 

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