木質(zhì)素基碳微球的制備及儲鈉性能研究.pdf

1、隨著電動汽車和混合動力汽車產(chǎn)品在國內(nèi)的快速普及，鋰離子電池作為動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，然而由于鋰資源在地殼儲存有限，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，其化學性質(zhì)相似，所以鈉離子電池被認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極不再適用于鈉離子電池。經(jīng)過科學家大量的研究，

2、硬碳材料是作為鈉離子電池負極材料的首選。
　　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。作為鈉離子電池負極材料，研究其儲鈉性能。為了提高硬碳微球的容量和首次庫倫效率，同時復合了酚醛樹脂，在調(diào)控硬碳微球形貌的同時改變其電化學性能。電化學測試表明，純的木質(zhì)素磺酸鹽首次可逆比容量達到249mAh/g，首次庫倫效率為59.7％。經(jīng)過酚醛樹脂復合后，復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，首次可逆比容量高達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，首次可逆比容量為321mAh/g，庫倫效率為71.06％。同時，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，作為鈉離子電池負極材料，探究摻氮對儲鈉性能的影響。經(jīng)過電