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炭素技术2025年第02期:沥青基掺硫多孔炭的制备与储钠性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王春举;吴昊天;宋歌;冯长福;刘清钰;窦睿智;裴晓姗;王玥;华宇航;史景利;马昌;

单位:天津工业大学材料科学与工程学院;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院;

摘要:常规热解工艺制备的沥青基炭负极材料具有储钠容量低和倍率性能差等问题。以CaSO_4作为硫源和模板剂,并将其与沥青共混后,通过炭化、酸洗工艺制备了沥青基掺硫多孔炭,系统探讨了CaSO_4/沥青质量比对所得沥青基掺硫多孔炭微观结构与储钠性能的影响。结果表明,当CaSO_4/沥青质量比为5∶1时,所得沥青基掺硫多孔炭(CaSO_4-5/C)表现出丰富的结构缺陷(I_D/I_G值为1.45)、发达的介孔和适中的比表面积(73.42 m~2·g~(-1))。CaSO_4-5/C负极在钠离子电池中表现出优良的电化学性能,其在0.1 C与10.0 C下的比容量分别为354.6 mAh·g~(-1),168.7 mAh·g~(-1),且在2.0 C下循环1 000次后,CaSO_4-5/C负极仍表现出230.0 mAh·g~(-1)的放电比容量,并具有96.0%的容量保持率。

关键词:钠离子电池;负极材料;沥青;硫掺杂;多孔材料

基金资助:天津市自然科学基金(No.16JCQNJC06300); 中国神华煤制油化工有限公司上海研究院专项项目基金(7108202208P00021)