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电池2025年第02期:沥青基硬碳储钠性能的优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王国栋;田雁羚;王雨晗;黄丽娜;王义宗;

单位:信阳艺术职业学院公共教学部;河南理工大学材料科学与工程学院;新疆理工学院信息工程学院;

摘要:与昂贵的树脂基和生物质基硬碳相比,沥青基硬碳展现出更低的生产成本和大规模应用优势。受沥青本征结构的限制,合成高储钠性能的衍生硬碳仍然具有挑战性。以石油副产物沥青为前驱体,结合预氧化处理工艺制备高度无序结构的硬碳材料。引入的氧,会调控伪石墨畴内分子层结构,在诱导石墨微晶无序排布的同时扩大碳层间距,提高硬碳负极的储钠能力。与未掺杂的纯碳相比,优化后的硬碳可逆比容量从48.7 mAh/g增加到212.4 mAh/g,在电压为0.01~2.50 V、电流100 mA/g的条件下,也能循环超过2 000次,容量保持率达到73.8%。

关键词:钠离子电池;;硬碳;;负极;;沥青;;储钠机制

基金资助:国家自然科学基金面上项目(52275187);; 河南理工大学青年创新探索性基金(722517/485)