煤基中间相沥青的调制及其炭化产物的电化学性能

作者：姚伟强; 佟令文; 何虎; 曹瑞雄; 刘学伟; 陈文胜; 李琨; 尹智鹏; 宋怀河^*

来源：洁净煤技术, 2023, 29(08): 56-64.

DOI：10.13226/j.issn.1006-6772.CA23021601

• 煤沥青
• 聚合
• 形貌结构
• 炭化
• 石墨化
• 电化学

为研究针状焦制备条件对锂离子电池性能的影响，对煤焦油沥青在热缩聚反应过程中形成半焦进行研究，并通过偏光显微镜和X射线衍射光谱(XRD)对聚合产物形貌结构进行表征，着重研究了煤沥青聚合过程中温度、时间和压力对聚合产物形貌结构的影响。试验结果表明：温度对反应的进行影响最明显，当温度低于430℃,反应进行较长时间仍无法使产物焦化。当温度440℃时可通过控制时间和体系压力调整聚合产物的形貌结构，聚合得到的焦化产物的结构为细粒或细粒与粗粒共存的镶嵌结构。对比不同压力下聚合产物经炭化和石墨化后的电化学数据可知，压力为2 MPa条件下1 000℃炭化的中间相焦具有最高的充放电比容量：放电比容量为219 mAh/g,充电比容量为268 mAh/g;经2 800℃石墨化处理后，循环50次后比容量为331 mAh/g,保持率为98%。

• 单位
  北京化工大学; 北京化工大学常州先进材料研究院; 化工资源有效利用国家重点实验室