木質(zhì)素基碳微球的制備及儲(chǔ)鈉性能研究.pdf

1、隨著電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車產(chǎn)品在國內(nèi)的快速普及，鋰離子電池作為動(dòng)力電池的來源需求量快速增長。鋰資源的消耗量呈現(xiàn)井噴趨勢(shì)，然而由于鋰資源在地殼儲(chǔ)存有限，鋰資源終將被耗盡。由于鈉的含量豐富，與鋰又屬于同一主族，其化學(xué)性質(zhì)相似，所以鈉離子電池被認(rèn)為是代替鋰離子電池的不二選擇。由于鈉離子的半徑(0.102 nm)大于鋰離子半徑(0.076 nm)，溶劑化的鈉離子無法嵌入到石墨層間，所以石墨材料作為負(fù)極不再適用于鈉離子電池。經(jīng)過科學(xué)家大量的研究，

2、硬碳材料是作為鈉離子電池負(fù)極材料的首選。
　　本論文采用造紙廢料木質(zhì)素磺酸鹽為前驅(qū)體，采用簡單的噴霧干燥法制備硬碳微球，經(jīng)過高溫1250℃碳化。作為鈉離子電池負(fù)極材料，研究其儲(chǔ)鈉性能。為了提高硬碳微球的容量和首次庫倫效率，同時(shí)復(fù)合了酚醛樹脂，在調(diào)控硬碳微球形貌的同時(shí)改變其電化學(xué)性能。電化學(xué)測(cè)試表明，純的木質(zhì)素磺酸鹽首次可逆比容量達(dá)到249mAh/g，首次庫倫效率為59.7％。經(jīng)過酚醛樹脂復(fù)合后，復(fù)合材料的容量得到明顯提高，其中酚醛

3、樹脂/木質(zhì)素質(zhì)量比為1/9時(shí)，首次可逆比容量高達(dá)350mAh/g，首次庫倫效率為61.41％;酚醛樹脂/木質(zhì)素質(zhì)量比為5/5時(shí)，首次可逆比容量為321mAh/g，庫倫效率為71.06％。同時(shí)，該電極表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，在100mA/g的電流密度下循環(huán)200次后容量保持率在95％以上。
　　采用富氮材料三聚氰胺做為氮源，用噴霧干燥法制備摻氮木質(zhì)素硬碳微球，低溫700℃碳化，作為鈉離子電池負(fù)極材料，探究摻氮對(duì)儲(chǔ)鈉性能的影響。經(jīng)過電