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煤系针状焦的制备及其电化学性能评价

作　者: 余文凤
导　师: 周霞萍
学　校: 华东理工大学
专　业: 热能工程
关键词: 煤沥青软化点喹啉不溶物延迟焦化电化学性能
分类号: TQ522.65
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本论文以中温煤沥青为原料,蒽油和洗油为稀释剂调节煤沥青的软化点,再以混合溶剂离心法脱除软沥青中QI,蒸馏出溶剂得到精制软沥青。考察了不同稀释剂和添加量对软化点的影响,以及溶剂比、芳脂比等因素对精制沥青QI含量和收率的影响。然后,以中温煤沥青、软沥青和精制软沥青为原料延迟焦化制备生焦,考察了原料组成、反应温度等因素对生焦质量的影响。最后,以针状焦、冶金焦和沥青焦作为负极组装成锂离子电池,对三种炭材料进行电化学性能评价。研究表明：(1)原料预处理的适宜工艺条件：蒽油的添加量为30%,煤油为脂肪族溶剂,洗油为芳香族溶剂,芳脂比0.8,溶剂比大于0.6,在2000r/min的离心速度下离心时间10min,离心温度80℃,此时精制软沥青的QI含量降至0.1%以下,收率较高。(2)延迟焦化最优工艺条件：精制软沥青程序升温至450℃,维持体系压力0.5 MPa,热聚合20h。(3)充放电性能测试表明,针状焦样品的首次嵌锂容量是386mAh/g,经过四十次的循环充放电,嵌锂容量没有衰减,循环效率基本都在99%以上。循环伏安法研究表明,除首次循环曲线外,其余循环曲线都能很好的重合,具有良好的循环稳定性。交流阻抗谱分析表明,针状焦表面形成的SEI膜薄而致密,锂离子在针状焦负极的扩散内阻小,具有良好的电化学传递性。

煤系针状焦的制备及其电化学性能评价

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