王成扬-ACM包覆石墨材料

沥青和ACM包覆石墨用作锂离子电池负极材料的研究

报告人：王成扬Key Laboratory for Green Chemical Technology of State Education Ministry School of Chemical Engineering& Technology Tianjin University

主要内容背景介绍实验部分实验结果和结论

背景介绍锂离子电池便携电子装置

石墨材料

石墨材料是理想的负极材料，其具有容量高，循环性好，成本低等优点

缺陷:不可逆反应, SEI膜生成

1.合理选择电解液2.石墨材料的预处理

覆盖石墨表面和边缘缺陷

高能耗;高成本;高污染

气相沉积包覆热缩聚有机溶剂溶解碳源包覆

两亲性炭材料 (ACM)

Fujii等于 1980年发现

可溶于碱性水溶液

两亲性

Significance※水溶性※与AG和 NFG有很好的亲和性

在水体系中使用ACM包覆石墨材料

实验部分—沥青缩聚包覆AG

1加热炉体；2和6热电偶； 3搅拌桨；4反应釜；5压力表；反应釜结构示意图

实验部分— ACM的制备

XRD FTIR XPS

实验部分— ACM包覆石墨材料ACM

ACM水溶液氨水搅拌

包覆材料干燥

AG

NFG

沥青包覆结果— SEMAG GP- 2.5h

GP- 6h

GP- 4h

沥青包覆人造石墨的循环性能和效率

ACM包覆AG结果— SEM

ACM包覆AG结果— XRD

Sample

d002/nm

Lc/nm

La100/nm

NCACM

0.3410.352

1.5560.601

5.4245.013

ACM包覆AG结果

AG

ACM

AG+ACM

Coated

样品

包覆条件

热处理条件

ACM/AG包覆次数温度(oC) (%)C-AG201 C-AG102 20 10 1样品的首次 2600充放电曲线 2600 2

Cycle 1 Samples C1 AG 361.5 D1 276.1η1/% 76.5 C2 287.2

Cycle 2 D2 281.1η2/% 97.9 C3 281.0

Cycle 3 D3 265.0η3/% 94.3

C-AG201C-AG102

388.8408.9

346.2366.4

89.089.6

372.8372.5

358.9367.2

96.398.5

368.4370.2

356.3366.0

96.798.9

样品前三次充放电容量和效率

样品的循环性能和效率

包覆前后样品的循环伏安曲线 AG& C-AG102

天然鳞片石墨包覆样品标注样品包覆条件 ACM/NFG(%)NA5 NA10 NA20 NA40 NA5-800-5 NA10-800-5 NA20-800-5 NA40-800-5 5 10 20 40 5 10 20 40

热处理条件温度(oC)//// 800 800 800 800

升温速率 (oC/min)//// 5 5 5 5

ACM包覆NFG结果—SEMNFG NA10