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中间相炭微球的制备及嵌锂性能考察

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2003.04.016

为了获得更高嵌锂性能的锂离子电池负极用炭材料,以质量分数为3.7%吡啶不溶物的煤焦油为原料,在450℃下自生压热缩聚制备中间相炭微球(MCMB),采用恒电流充放电技术研究所得MCMB的充放电性能.研究发现:随着MCMB平均球径的增加,首次充放电可逆容量从246 mA·h/g增至540 mA·h/g,首次充放电效率先增加后减小;本实验条件下平均球径为8.9 μm的MCMB的充放电性能最好.

关键词: 煤焦油 , MCMB , 锂离子电池 , 炭负极材料 , 首次充放电性能

煤焦油馏分塔的腐蚀原因分析及评价

祝剑剑 , 朱承飞 , 魏无际

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2007.08.023

对煤焦油馏分塔的使用现状进行了调查,并借助金相显微镜、能谱仪、耦合等离子发射光谱仪、X射线衍射仪等手段从煤焦油馏分塔的材质、腐蚀介质、腐蚀产物等角度讨论了其腐蚀的原因;利用塔板在一定时间内的尺寸变化测定了其均匀腐蚀速度.结果表明,该塔的内件材质是奥氏体型不锈钢316L,基体分布着少量铁素体,介质中存在着大量的硫离子及氯离子,使316L具有很大的孔蚀倾向;腐蚀产物中存在着大量的硫元素,并以Fe7S8形式存在;4 mm的塔板约2 a可被均匀腐蚀掉,但孔蚀的发生将使塔板的腐蚀破坏时间远低于2 a;316L不宜作为煤焦油馏分塔的材料使用.

关键词: 煤焦油 , 馏分塔 , 316L不锈钢 , 腐蚀 , 腐蚀速度

煤焦油合成氮掺杂中孔炭纳米片及其储锂性能

王浩强 , 赵宗彬 , 陈梦 , 肖南 , 李蓓蓓 , 邱介山

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(14)60137-2

以煤焦油为碳源,三聚氰胺为氮源,MgO 纳米片为模板,通过预氧化和炭化过程合成出氮掺杂中孔炭纳米片(NMCNs),可实现对中孔炭材料的孔结构和氮掺杂含量的调控。所制中孔炭材料具有独特的中孔和片状结构,比表面积较大(1209 m2/ g),氮掺杂量较高(8.6%)。将其应用于锂离子电池负极材料,NMCNs 展现出比容量高和循环稳定性优良的特性,在电流密度为100 mA/ g 时具有高达1000 mAh/ g 的比容量。

关键词: 氮掺杂 , 中孔炭纳米片 , 煤焦油 , 模板 , 锂离子电池

毛细管柱气相色谱法测定煤焦油中萘

王华兰 , 胡建军 , 张宪芹

冶金分析 doi:10.3969/j.issn.1000-7571.2005.04.013

研究了毛细管柱气相色谱法测定煤焦油中萘含量的方法.正辛烷和对四甲基苯分别用作样品的溶剂和内标物,采用内标法定量.对汽化温度、检测温度、气体流速等进行了探讨.方法用于煤焦油中萘含量的分析,标准加入回收率在97.4%～100.4%之间.该法与国家标准方法相比,样品分离效果好,结果准确度高,满足了产品质量检验准确、快速的要求.

关键词: 气相色谱 , 校正因子 , 煤焦油 , 萘

中间相沥青碳微球的制备及其嵌锂行为的研究

李宝华 , 吕永根 , 李开喜 , 吕春祥 , 凌立成

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2001.06.008

以含0.46%～3.7%(质量分数)吡啶不溶物(PI)的宝钢煤焦油为原料,在450℃下自升压热缩聚制备中间相碳微球(MCMB),然后将其在700℃下进行碳化.应用SEM、恒电流充放电等技术研究了所得MCMB的表面物理形态及充放电性能.研究发现:随原料中一次PI含量的增加,MCMB的球径逐渐减小;首次电容量从326 mA@h@g-1增至425 mA@h@g-1,首次不可逆容量先增加而后减小,而首次充放电效率先减小而后增加.

关键词: 煤焦油 , 中间相碳微球 , 嵌锂 , 碳材料

煤焦油在三氯化铝作用下催化炭化的研究

段淼 , 田永明 , 李四中

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(16)60005-7

采用AlCl3作为催化剂,在633～1 873 K和一定压力下对煤焦油进行催化炭化,得到催化炭化焦,并对其进行了高温处理.利用热重,X射线衍射,拉曼光谱和偏光显微镜表征催化炭化焦的聚合程度,微观结构和光学织构.结果表明,AlCl3显著地加速了煤焦油的聚合并使之发生了脱氢反应,在673 K即可以得到具有高残炭率的焦.其中,AlCl3的存在可以得到具有海岛状结构(即中间相微球分布于各向同性炭中间,且各向同性成分并存)的催化炭化焦.

关键词: 煤焦油 , 三氯化铝 , 催化炭化 , 微观结构 , 光学织构

空气氧化法制备的煤焦油沥青的性质研究

张怀平 , 刘春林 , 吕春祥 , 李开喜 , 凌立成

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2000.03.009

以经过闪蒸净化除去一次QI的煤焦油为原料,在常压下220 ℃～400 ℃范围内通过空气氧化制备一定软化点范围的沥青.考察了反应温度、空气氧化时间、空气流量对沥青性质和结构的影响.结果表明空气氧化可有效提高煤焦油软化点、分子量和制取完全各向同性沥青.将氧化沥青进一步在400 ℃,N2保护下停留60 mim进行常压热缩聚后,所得产物在热台显微镜室温～600 ℃下观察发现在各向同性基质中有中间相小球产生,且随着煤焦油氧化程度加深,所得沥青在后续热解过程中生成的中间相熔并尺寸减小.表明空气吹扫氧化虽可促进脱氢缩合反应进行,但对中间相发展有抑制作用.因此,可通过控制煤焦油的氧化程度制取不同中间相含量及组织结构的沥青.

关键词: 空气吹扫氧化 , 煤焦油 , 中间相