杨娟
,
周向阳
,
娄世菊
新型炭材料
以中间相炭微球( CMS)为核心材料,沥青为壳层材料前躯体,采用原位生成法制备了中间相炭微球/活性炭(AC)复合材料.将所制CMS/AC复合材料作为超级电容电池的负极材料,组装了模拟电容器和锂离子半电池.采用扫描电镜和X-射线衍射仪分析了材料的物理结构,并研究了CMS/AC复合材料的电化学行为进行研究.结果表明:CMS/AC复合负极材料在六氟磷锂/碳酸乙烯酯+碳酸二甲酯(LiPF6/EC+DMC)与四氟硼酸四乙基铵/乙腈( Et4 NBF4/AN)电解液中均表现出良好的电化学性能,其比电容在模拟电容器中达到25.8 F/g,在锂离子半电池中能达到306.6 mAh/g (0.2C);同时表现出良好的倍率性能和循环性能.
关键词:
超级电容电池
,
中间相炭微球
,
活性炭
,
复合电极
卢秀荣
,
王成扬
,
范启明
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.02.006
中间相炭微球(MCMB)超细粉末(0.1 μm～0.5 μm),具有良好的自粘结性,经240 Mpa模压成型和1 000 ℃自烧结后,可制备出弯曲强度达到134.3 Mpa的高密度各向同性炭材料(HDIC).用热分析和扫描电镜等方法,探讨了此超细粉末的特性和模压工艺对坯体成型和烧结体性能的影响.实验证明,由于MCMB超细颗粒表面附着的大量小分子相互结合而形成强度较高的团聚体,使粉末颗粒难以均匀分散,严重影响着材料的弯曲强度.研磨可破坏团聚体中颗粒的粘结,减少材料的烧结缺陷,进而提高材料性能.MCMB超细粉末表面能及粉末之间的内摩擦较大,流动性差,模压成型时采取适宜的压制力,尤其是延长压力作用时间,对材料获得理想的显微结构,缓解由压坯密度的不均匀分布、弹性后效等而导致的缺陷是非常重要的.
关键词:
中间相炭微球
,
超细粉末
,
自烧结
,
高密度各向同性炭材料
,
微观结构
高燕
,
宋怀河
,
陈晓红
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2002.04.003
采用氧化处理得到自烧结性良好的中间相沥青炭微球(MCMB) ,通过热压成型、炭化等工艺制备了高性能的各向同性炭块,经300℃氧化45min后的中间相炭微球热压成型后1 000℃炭化1h制得的炭块密度为1.64g/cm3、弯曲强度达99.5MPa.详细研究了不同氧化温度和时间对各向同性炭块的密度、弯曲强度、体积收缩率、断面形态等的影响.元素分析、XPS等测试分析结果表明:随着氧化程度的加深,MCMB中氧含量逐渐增加,H、C含量逐渐降低,H/C比也逐渐降低;微球中的塑性组分β树脂被氧化成羟基、羰基、羧基等含氧官能团,微球的芳香度增加,从而降低了中间相沥青炭微球的塑性流动性.
关键词:
中间相炭微球
,
氧化稳定化
,
自烧结
,
性能
张永刚
,
卢明超
功能材料
研究了以中间相炭微球为原料,羧甲基纤维素为添加剂制备管式炭膜过程中膜孔的形成及控制.扫描电子显微镜(SEM)分析表明,炭膜中的孔隙主要是由微球堆积的间隙和粘结剂高温分解形成的.热重分析(TG)和气泡法孔径测试结果表明,随着添加剂用量的减少和升温速率的提高,炭膜孔径减小;同时低于800℃炭化处理能够显著增加炭膜孔径.浸渍液浓度的增加和浸渍次数的增加均能减小炭膜平均孔径,说明制备工艺条件的控制是调整膜孔结构的有效手段.
关键词:
管式炭膜
,
中间相炭微球
,
制备
,
孔径
,
孔结构
胡伟
,
张永刚
,
王成扬
,
刘秀军
材料导报
介绍了热处理工艺对中间相炭微球(MCMB)微观结构的影响及其热处理后用作锂离子电池的电化学性能.指出MCMB经2500 ℃以上高温处理虽然具有良好的充放性能,但是其理论充放电仅为372mAh/g,而MCMB经500～1500 ℃热处理后虽然具有高达1190mAh/g的首次充电容量,但是循环性能极差.而在过渡金属化合物存在下MCMB经低于1000 ℃低温修饰处理可获得充放容量高于500mAh/g、循环性能良好的锂离子电池负极材料,为轻量化、高容量锂离子电池负极材料的开发提供了新的发展方向.
关键词:
中间相炭微球
,
热处理
,
锂离子电池
,
负极材料
冀勇斌
,
李铁虎
,
艾艳玲
,
程有亮
,
方长青
功能材料
以煤沥青为原料,采用热聚合的方法,在不同的保温时间下制备出中间相炭微球,通过SEM、激光粒度分析和XRD等分析手段对其表面形貌、粒径分布和微晶结构进行了分析,研究了聚合时间对其球形度、表面QI、粒径分布、微晶结构的影响.结果表明:随着保温时间的延长,中间相炭微球的球形度均较好,表面的QI减少,表面变得比较光滑,粒径分布变得比较集中,微晶结构也较好,当进一步延长保温时间,粒径分布又变得比较分散,微晶结构也变差.
关键词:
中间相炭微球
,
SEM
,
XRD
,
粒径分布
王珍
,
李铁虎
,
程有亮
,
侯先亮
,
李朋博
,
赵廷凯
功能材料
以煤沥青为原料,硅油为分散剂和导热介质制备出表面光滑、平均粒径小、分布均匀、收率高的中间相炭微球(MCMB).利用偏光显微镜、SEM和TEM等手段对MCMB的形貌、结构、粒径和收率进行分析.结果表明,热处理温度和保温时间对MCMB的形成有重要影响,在较低的温度350-380℃可得到MCMB,随保温时间的延长,MCMB的偏光织构差异明显、粒径增大、收率提高;较佳的工艺条件为380℃保温;MCMB的构筑单元为分子层片,其堆积形式为Brooks-Taylor型.
关键词:
中间相炭微球
,
硅油体系
,
偏光织构
,
粒径
,
微观结构
宋永忠
,
翟更太
,
宋进仁
,
李贵生
,
史景利
,
郭全贵
,
刘朗
材料科学与工程学报
用中间相炭微球(MCMBs)为原料,冷模压成型,再经过热处理后得到高密高强模压炭/石墨材料.考察MCMB成型体在热处理过程中的宏观变化,探索其收缩规律.实验结果表明,在热处理过程中,MCMB成形体的炭化失重主要发生在低温处理阶段,900℃炭化失重已超过90%,而尺寸收缩主要发生在高温炭化阶段,其中热处理温度在900℃～2000℃阶段其体积收缩超过了总体积收缩的45%.
关键词:
中间相炭微球
,
热处理
,
失重
,
尺寸收缩
李伏虎
,
沈曾民
,
薛锐生
,
迟伟东
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.01.005
为制备高性能中间相炭微球(Mesocarbon Microbeads,简称MCMB),选用三种不同中间相含量的石油渣油沥青为原料(中间相体积含量:PP1 85 %,PP2 90 %,PP3 100 %),采用乳液法制备中间相沥青微球(Mesophase Pitch Microbeads,简称MPMB),再经预氧化和炭化处理,制得圆整度好、收率高、球径分布窄的中间相炭微球.利用扫描电子显微镜(SEM)考察了MPMB的微观形貌,同时还利用激光粒度分析仪测定了MPMB的粒度分布.研究了乳液法制备MPMB的影响因素,研究结果表明:(1)耐高温硅油适宜作为乳液法的导热分散介质;(2)不同中间相含量的沥青制备微球时有其适宜的处理温度和时间(PP1:320 ℃,30 min;PP2:330 ℃,30 min;PP3:355 ℃,30 min),且制得的微球收率(收率:PP1〈PP2〈PP3)和微球形貌也有差异;(3)制备微球适宜的搅拌速度为900 r/min～1 200 r/min;(4)通过控制原料沥青颗粒度分布,制得了不同粒径分布的MPMB.
关键词:
乳液法
,
中间相沥青微球
,
中间相炭微球
,
导热分散介质
,
粒度分布
