降低蔗糖热裂解前除水温度的方法
除水工艺是指在150〜180。时对粗糖加热除水的工艺。这一预处理过程除去了糖中绝大多数水,并使后续的裂解产率提高,产品提纯方便。BuielE等「边发现,在175'C、155"C、140C分别对粗糖加热处理后于1050'C裂解后制得的硬碳电极其不可逆容量分别约为50mAh/g、40mAh/g和30mAh/go说明降低蔗糖热裂解前的除水温度能不同程度的降低不可逆容量。
CVD法包翟硬碳改性
CVD法即化学气相沉淀法。EdwardBuiel等「⑵提出在高于700C的温度的乙烯气氛中,在硬碳表面沉积碳可以改良硬碳表面,使不可逆容量由超过150tnAh/g下降到不足70mAh/go电化学测试显示,在乙烯气氛中热裂解后制得的硬碳负极,其可逆容量与真空气氛中裂解所得的硬碳几乎相等(516mAh/g:511mAh/g)oIsaevI等取也采取了CVD法对硬碳进行了改性。所不同的是在翻气(80ml/min)与甲苯的混合气中,以1000°C裂解温度对硬碳进行了改性。发现随着实验的进行,微孔已部分被CVD法沉降的碳关闭,只有锂离子可以循环嵌入微孔中。 在纯电动汽车、混合动力汽车、电动自行车、轨道交通、航空航天、船舶舰艇等交通领域逐步获得推广。黑龙江官方授权经销硬碳
锂电池硬碳负极材料的倍率性能被低估
风能、太阳能等可再生能源的充分利用依赖于低成本大型储能技术的发展。钠离子电池和锂离子电池具有相似的原理及生产流程,,近年来得到了关注。无论是锂离子电池还是钠离子电池,倍率性能都是评价其性能的关键指标。目前,钠离子电池正极材料的研发已经取得了重要进展。然而,对于负极而言,应用于锂离子电池中的石墨负极在钠离子电池中没有电化学性能。
硬碳材料,也被称为不可石墨化无定形碳,是目前众多负极材料中综合性能比较好的。由于该材料具有较高的容量、稳定的循环性能以及前驱体取材,将在未来钠离子电池商业化中起到重要的作用。近年来,随着不同前驱体、不同结构以及掺杂等技术的研究,硬碳负极材料的性能得到了进一步的提升。
苏州硬碳专业团队锂离子电池的高容量的主要途径是使用克容量更高的正、负极材料。
通过对人造石墨的常温和低温性能测试,发现了人造石墨低温性能不佳的问题,针对该问题制备了人造石墨-硬碳复合负极材料用来改善锂离子电池的低温性能。采用扣式电池对不同比例的人造石墨-硬碳复合负极材料进行性能测试,结果表明,加入硬碳材料对电池的低温性能有明显改善,其中硬碳:人造石墨=3∶7的材料在-20℃时2C倍率的脱锂(负极半电池中锂离子从人造石墨中脱出)比容量为283.5mAh/g,具有比较好的综合性能。
通过对制备的3Ah磷酸铁锂电池性能测试表明,在-20℃时,以0.2C电流放电,电池的低温循环性能优异;相对于使用人造石墨负极的电池,采用复合负极的电池的放电容量保持率提升了12.3%,且电池具有良好的常温倍率性能和低温循环性能。电化学性能的测试结果表明该复合负极低温和倍率新能优异,具备良好的应用前景。
负极指电源中电位(电势)较低的一端。在原电池中,是指起氧化作用的电极,电池反应中写在左边。从物理角度来看,是电路中电子流出的一极。而负极材料,则是指电池中构成负极的原料,目前常见的负极材料有碳负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料、合金类负极材料和纳米级负极材料。
负极材料是决定锂离子电池性能的关键因素之一,目前商业化锂离子电池采用的负极材料主要包括:1、石墨类碳材料,分为天然石墨、人造石墨;2、无序碳材料,包括硬碳和软碳;3、钛酸锂材料;4、硅基材料,主要分为碳包覆氧化亚硅复合材料、纳米硅碳复合材料、无定形硅合金。
加热软碳至 2400 ℃以上得到的高度石墨化的碳材料 , 可逆嵌锂容量在 300mAh/ g 左右。
锂电池硬碳负极材料在新能源车领域的应用,硬碳(HardCarbon)是指石墨化碳,一般为500~700mAh。硬碳结构稳定且充放电循环寿命长,且碳锂电位能够高于0。2V,安全性能更好。硬碳的结晶分散,锂离子容易进出,便于增加电池的输出功率,但缺点是存储的锂离子的量较少,因此容量会变小。
简单估算,一辆日产LeafEV需要的锂电池(24kWh)相当于4400多部苹果iPhone5手机的锂电池(3。8V/1434mAh,约合5。45Wh),即使一辆配备2。4kWh锂电池的混合动力车(HEV)也需要440部iPhone5锂电池。因此,电动汽车(EV)和混合动力车等动力锂电池市场对那些**的负极材料企业非常具有吸引力。结合硬碳材料的特点来看,它相对更适合于重视输出功率的混合动力车(HEV)用动力锂电池的制造。资料显示,目前已有不少HEV动力锂电池企业在采用硬碳作为负极材料。如本田(Honda)推出的思域HEV,日产风雅HEV锂电池。这些动力锂电池的单位重量输出密度均高达3550~4000W/kg,比原来镍氢电池(Ni-MH)的约1200W/kg提高到了3倍以上。
新型硬炭负极材料的开发将会给锂离子电池材料体系的选择提供了更多的组合。宁波***硬碳
硬碳:指难以被石墨化的碳,是高分子聚合物的热分解。黑龙江官方授权经销硬碳
日本住友电木开发出了用于高输出用途锂离子充电电池负极的硬碳材料。该硬碳属于耐热性和阻燃性都很高的苯酚树脂类材料。住友电木开发的硬碳的晶粒特点是:粒径为数个μm,结晶间距离约为4埃(4×10-10m),大于石墨的约3.4埃。作为负极材料使用时,便于锂离子进出,在-20℃的低温环境下与石墨相比可将单元电阻降低20~30%。
中国的杉杉科技等企业也在积极开发用于HEV的硬碳负极材料产品并有所成就。其硬碳材料产品(HCP)采用推荐的沥青原料,与添加剂混合进行交联处理等工序,前驱体经高温炭化制得具有难石墨化性的硬碳材料。当硬碳表面包覆致密的沥青热解炭后,表面的微孔被堵住,硬碳表面官能团**地减少,从而降低了不可逆容量损失,提高***效率。
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