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摘要
软碳是快充型锂离子电池的候选负极材料之一，发展高功率的软碳是当前的研究热点。软碳的电化学性能主要取决于其微观结构，并显著依赖前驱体的碳化温度。本文以针状焦衍生软碳为模型材料，借助扫描电子显微技术（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、激光拉曼光谱（Raman）及氮气等温吸附等表征手段，追踪了其在900～1700 ℃碳化温度下的结构演化，并通过循环伏安（CV）、恒流充放电（GCPL）、交流阻抗（EIS）等电化学表征方法解析了其微观结构与储锂动力学的相关性。结果表明，随着碳化温度的提高，软碳会出现三个结构占优阶段（无定形结构、乱层结构、石墨化结构），并对其电化学行为产生显著影响。其中，在无定形结构占优区域，软碳孔隙发达，储锂动力学较快，但容量较小（195 mAh/g），库伦效率较低（< 60%）；在石墨化结构占优区域，软碳库伦效率较高（80%），但动力学缓慢；而在乱层结构占优阶段，软碳可获得最佳的微观结构，从而在可逆容量、首次库伦效率和倍率性能之间取得平衡。该结果为合理设计高性能的快充型软碳负极材料提供了见解。
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