基于煤系重质芳烃制备负极材料改性剂及性能

作     者：陈雪 刘书林 和凤祥 吕晗 武全宇 王浩 屈滨 CHEN Xue;LIU Shulin;HE Fengxiang;LYU Han;WU Quanyu;WANG Hao;QU Bin

作者机构：中钢集团鞍山热能研究院有限公司辽宁鞍山114044 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2022年第41卷第12期

页      面：6461-6468页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：辽宁省重点研发计划(2018304002) 山东省重点研发项目(2020CXGC010309) 

主　　题：重芳烃 聚合 制备 改性剂 二次颗粒 负极材料 电化学 

摘      要：目前,商业化的负极材料改性剂主要以煤系、石油系精制沥青为原料,其品质参差不齐、价格昂贵。为改善这一现状,本文提出以价格低廉的煤系重质芳烃为原料,通过净化、聚合工艺,制得负极材料改性剂。将改性剂粉碎后与针状焦粉粒分别进行包覆、造粒工艺处理,得到改性后锂电负极材料。通过旋转流变仪和热重分析仪对改性剂的流变性能、热失重性能进行分析;利用扫描电子显微镜、气体吸附仪、X-射线衍射仪、激光拉曼光谱仪和电池检测系统对改性后样品表面形貌、孔结构、层间距、结晶性程度和电化学性能进行表征。电化学测试得出改性后的负极材料可逆比容量从改性前的333.02mAh/g增加到356.34mAh/g和359.67mAh/g,首次库仑效率增加1.72%和1.31%;30mA/g电流密度下,100周循环保持率高达98.87%以上;300mA/g电流密度下,可逆比容量从改性前的95.27mAh/g增加到147.52mAh/g和187.30mAh/g。结果表明:加入改性剂制备得到的负极材料,展现出优异的比容量、倍率性能和循环稳定性;成本低、制备工艺产业化可行性强。