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文檔簡介
1、碳質(zhì)中間相是一類重要的炭材料前驅(qū)體,其結構和后處理條件決定了形成的中間相炭材料的內(nèi)部結構。而中間相炭材料的結構則聯(lián)系著它的幾乎所有性質(zhì),是影響其具體性能和最終應用的關鍵因素之一。因此,控制碳質(zhì)中間相形成的結構和碳質(zhì)中間相后處理過程中的結構發(fā)展具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。 為有效地控制碳質(zhì)中間相結構的形成和發(fā)展,首先需要弄清碳質(zhì)中間相的形成發(fā)展過程。為此,本論文系統(tǒng)地研究了均相成核和非均相成核碳質(zhì)中間相的形成和發(fā)展過程,通過關注
2、碳質(zhì)中間相球體形成和長大過程中的小碳質(zhì)顆粒物質(zhì),提出了碳質(zhì)中間相形成和發(fā)展的“顆粒基本單元構筑理論”(BGBU理論),利用該理論可以預測典型結構和復雜結構中間相球體的形成、固體顆粒在碳質(zhì)中間相形成過程的成核和構筑作用以及最終形成的中間相炭微球(MCMB)的結構。通過分析MCMB氧化燒失后所暴露的球體內(nèi)部結構信息,證實了BGBU理論所預測的由構筑單元堆積形成的內(nèi)部結構,并發(fā)現(xiàn)不同溫度熱處理的MCMB內(nèi)部結構均存在不同程度的不均勻性,這種不
3、均性是由球體本身的形成方式、后續(xù)熱處理過程中結構發(fā)展的方向性和石墨化球體表面的少量熱解炭造成的。中低溫熱處理的中間相炭材料在電化學儲鋰過程中表現(xiàn)出了由BGBU理論所預測的三種儲鋰方式,它們充放電特征的不同或變化源于中間相前驅(qū)體內(nèi)部結構的不同或熱處理過程中幾種儲鋰結構的轉化;石墨化MCMB表面由于存在低結晶度的顆粒,造成了其充放電容量和庫侖效率較低,而通過氧化燒失法除去這些顆粒后,MCMB的充放電性能得到了很大的提高。對KOH活化后MCM
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