煤炭学报

作者：岳彦龙, 林雄超, 张玉坤, 高红凤, 张续春, 王永刚,

关键词：包覆沥青, “核壳”结构, 氧化交联, 液相包覆, 再生石墨,

石墨负极材料易在石墨层间与电解液发生共嵌入导致石墨层膨胀、粉化脱落，严重影响石墨负极材料的循环稳定性。利用沥青对石墨负极进行包覆，形成不定型碳层包覆的“核壳”结构，可减少石墨层的膨胀脱落，提高石墨负极材料的电化学性能。以中温煤焦油沥青为原料，通过空气氧化和聚合交联制备得到高结焦值、高软化点的包覆沥青。通过液相包覆方法，考察了对再生石墨负极的包覆性能。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸附、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法分析了再生石墨包覆形貌与界面微观结构变化，并对材料电化学性能进行了测试。结果表明，沥青包覆可有效完善再生石墨微观构造。随着沥青包覆量的增加，石墨表面缺陷减少，比表面积和孔容降低；炭化后包覆界面形成不定型碳层，包覆界面无序度随沥青包覆量的增加而升高。不定型碳包覆层的形成显著提高了石墨负极性能，包覆12%沥青的再生石墨比容量达到450 mA·h/g，相比未包覆石墨提升140 mA·h/g；沥青包覆石墨负极首次库伦效率增加11.5%，并且循环稳定性获得改善；在5 A·h下比容量提高至285 mA·h/g，相比未包覆再生石墨提高242.8 mA·h/g，倍率性能突出。

来源：2024年第5期

《煤炭学报》期刊编辑部

查看煤炭学报杂志2024年第5期