硬模板法制备微孔-介孔复合SAPO-11分子筛及其长链烷烃异构化反应 被引量：8

1

作者 刘振 马志鹏 +3 位作者 孙常庚 李婷婷 宋浩 阎子峰 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期153-158,共6页

以常规SAPO-11分子筛水热合成方法为基础,在分子筛晶化过程中加入一定量的炭黑颗粒作为硬模板构造介孔结构,得到具有微孔-介孔复合结构的SAPO-11分子筛。考察不同碳模板含量对所得分子筛中介孔容量和表面酸性质的影响,并利用N2吸脱附测... 以常规SAPO-11分子筛水热合成方法为基础,在分子筛晶化过程中加入一定量的炭黑颗粒作为硬模板构造介孔结构,得到具有微孔-介孔复合结构的SAPO-11分子筛。考察不同碳模板含量对所得分子筛中介孔容量和表面酸性质的影响,并利用N2吸脱附测试、X-射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)和吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)对所得分子筛的晶体结构、孔结构和酸类型进行分析。以正十二烷作为模型化合物,对负载0.5%Pt的SAPO-11分子筛的异构化反应催化性能进行评价。结果表明:随着碳模板加入量的增加,分子筛介孔容量先增加后降低,在10%时达到最大;适量碳模板的加入并没有影响分子筛的晶体结构;分子筛中有明显介孔结构产生;异构化反应结果显示催化剂活性与分子筛介孔容量以及表面酸类型相关:一方面,介孔孔容增大可以降低传质阻力,暴露更多孔口活性位,从而提高异构化催化活性;另一方面,提高分子筛孔道内B酸和L酸比值,有利于提高异构化反应的异构化选择性;随着反应温度升高转化率升高,但选择性明显下降。 展开更多

关键词 SAPO-11分子筛 微-介复合结构 硬模板 碳材料 临氢异构

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钠离子电池中硬碳负极的结构调控及研究进展 被引量：2

2

作者 姜敏 高银红 +3 位作者 阳尧 高嘉祺 孙兵 张琴 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期42-46,共5页

因地壳中丰富的钠资源和低廉的成本,钠离子电池(SIBs)成为了继锂离子电池(LIBs)后最有希望商业化的碱金属离子电池。硬碳材料具有较多的缺陷、丰富孔结构、较合适的嵌钠电位和较高的比容量等,因而被认为是最有潜力的SIBs负极材料之一。... 因地壳中丰富的钠资源和低廉的成本,钠离子电池(SIBs)成为了继锂离子电池(LIBs)后最有希望商业化的碱金属离子电池。硬碳材料具有较多的缺陷、丰富孔结构、较合适的嵌钠电位和较高的比容量等,因而被认为是最有潜力的SIBs负极材料之一。但是,实际应用中硬碳用作SIBs负极仍存在系列问题,如:初始库仑效率(ICE)低、倍率性能差和循环稳定性不理想等。基于此主要从孔结构调控、杂原子掺杂、硬-软(硬)碳复合这3个结构调控策略进行总结,为促进硬碳材料商业化提供思路。 展开更多

关键词 硬碳材料 钠离子电池 结构调控

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煤的结构基因与煤基碳材料构建研究进展

3

作者 杨建国 杜晨衔 +2 位作者 王立鹏 冯能 王羽玲 《选煤技术》 CAS 2024年第2期1-14,共14页

“双碳”目标的实现必将带来煤炭作为燃料用量的迅速减少,寻找煤炭的高附加值利用途径是煤炭行业可持续发展的迫切需求。简要介绍了基于单原子组装的无烟煤催化石墨化研究和焦炭催化石墨化研究,以及碳化硅炉炉芯石墨产品和特征,其晶体... “双碳”目标的实现必将带来煤炭作为燃料用量的迅速减少,寻找煤炭的高附加值利用途径是煤炭行业可持续发展的迫切需求。简要介绍了基于单原子组装的无烟煤催化石墨化研究和焦炭催化石墨化研究,以及碳化硅炉炉芯石墨产品和特征,其晶体片径可达100um及以上,且受煤及煤基中间体结构的影响较少。重点介绍了无烟煤、烟煤、褐煤的结构特征与碳材料构建,研究发现煤的结构基因对煤基碳材料的构建有着决定性影响。无烟煤高固定碳含量的稳固碳结构有利于形成高强度的多孔炭和增碳补强剂等碳材料,无烟煤基高温石墨片径在几微米左右,片层平行度较差、交叉较多,适用于制备大规格炭电极的多晶石墨电极、电解槽、化学惰性通道。以烟煤为原料的煤沥青和焦炭中的炭青质是构成褶皱石墨的良好前驱体,煤沥青经针状焦石墨化因包含晶体液相生长过程,晶体片径尺寸可达数十微米以上,所形成的褶皱石墨经球团和浸渍包覆可以作为锂离子电池良好的负极储锂材料;焦炭中非晶态的固定碳也是制备硬碳材料的良好原料。褐煤稀疏的大分子架构和多孔颗粒形态有利于浸渍类碳材料的构建,是制备催化剂载体的优质原料。 展开更多

关键词 煤炭高附加值利用 煤的结构基因 煤基碳材料 硬碳材料 多孔碳材料 人造石墨

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锂离子蓄电池硬炭负极材料的初步研究 被引量：3

4

作者 龚金保 高洪森 +3 位作者 高英 梁海 刘崇刚 王德全 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第B05期205-209,共5页

用植物纤维做前驱体,制备了不同温度下的热解硬炭材料。通过充放电试验,发现可逆容量可以达到450～500mAh/g,但不可逆容量损失同样也大。探讨了热解温度对制得的硬炭材料的结构及可逆和不可逆容量的影响。通过恒流充放电并结合对材料的... 用植物纤维做前驱体,制备了不同温度下的热解硬炭材料。通过充放电试验,发现可逆容量可以达到450～500mAh/g,但不可逆容量损失同样也大。探讨了热解温度对制得的硬炭材料的结构及可逆和不可逆容量的影响。通过恒流充放电并结合对材料的结构表征,如X射线衍射、比表面积和孔径分布、电子顺磁共振、扫描电镜和电子能谱分析等,对锂嵌入和脱嵌过程中引起的高的可逆和不可逆容量的原因进行了初步分析。 展开更多

关键词 锂离子蓄电池 硬炭材料 可逆容量 负极材料 不可逆容量损失

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黏结剂对硬碳负极材料性能的影响

5

作者 滕久康 吴宁宁 +1 位作者 王畅 陈晓涛 《电池》 CAS 北大核心 2024年第2期209-212,共4页

硬碳作为钠离子电池负极材料,具有成本低、容量高和循环性能好等优势,黏结剂种类的选取对硬碳材料性能有很大的影响。选用油系聚偏氟乙烯(PVDF)黏结剂,以及水系海藻酸钠(SA)、聚丙烯酸钠(PAANa)和羧甲基纤维素(CMC)黏结剂,研究黏结剂种... 硬碳作为钠离子电池负极材料,具有成本低、容量高和循环性能好等优势,黏结剂种类的选取对硬碳材料性能有很大的影响。选用油系聚偏氟乙烯(PVDF)黏结剂,以及水系海藻酸钠(SA)、聚丙烯酸钠(PAANa)和羧甲基纤维素(CMC)黏结剂,研究黏结剂种类对硬碳材料性能的影响。相比于油系黏结剂,水系黏结剂更适用于硬碳材料。SEM和极片电阻率结果显示,水系黏结剂的分散效果更好,制备的极片电阻率更低。电化学测试结果表明,水系黏结剂制备的电池电化学性能更优,首次库仑效率(ICE)均高于87%,而油性黏结剂PVDF制备的电池ICE仅有70.5%。SA和PAANa两种水系黏结剂制备的电池以1.0 C在0.01~2.50 V循环100次,可逆容量稳定在320 mAh/g左右,而CMC和PVDF制备的电池分别仅为270 mAh/g、260 mAh/g,且SA和PAANa制备的电池电化学阻抗最低。 展开更多

关键词 钠离子电池 硬碳材料 水系黏结剂 油系黏结剂 电阻率

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钠离子电池用石墨烯/硬碳复合材料的制备

6

作者 李玉龙 游立 +4 位作者 欧阳锋 闫丽莎 吴文飚 黄素晴 周颖 《船电技术》 2024年第3期1-4,共4页

针对硬碳材料在钠离子电池中循环、倍率性能不佳的问题,提出石墨烯包覆改性的策略。实验结果表明石墨烯的存在引入了更加丰富的孔道结构,有效地改善硬碳材料的导电性,提升电子传导效率。电化学表征结果显示石墨烯/硬碳复合材料(HCG)表... 针对硬碳材料在钠离子电池中循环、倍率性能不佳的问题,提出石墨烯包覆改性的策略。实验结果表明石墨烯的存在引入了更加丰富的孔道结构,有效地改善硬碳材料的导电性,提升电子传导效率。电化学表征结果显示石墨烯/硬碳复合材料(HCG)表现出优异的倍率以及循环稳定性:在2 A g^(-1)的电流密度下分别循环2000次其容量保持率分别为83.8%和24.2%。 展开更多

关键词 硬碳材料 石墨烯 导电性 电子传导效率

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蔬菜藤蔓衍生制备高性能锂离子电池硬碳负极材料 被引量：4

7

作者 孙晓丽 袁金秀 +3 位作者 张姗姗 于会华 刘伟伟 李成杰 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第3期290-296,共7页

以葫芦科丝瓜藤蔓为前驱体,通过高温热解碳化制备具有多级孔结构的硬碳材料;采用扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和氮气吸附-脱附等方法,对制备的硬碳材料进行形貌和结构分析;采用循环伏安和恒流充放电等测试方法,对制备的... 以葫芦科丝瓜藤蔓为前驱体,通过高温热解碳化制备具有多级孔结构的硬碳材料;采用扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和氮气吸附-脱附等方法,对制备的硬碳材料进行形貌和结构分析;采用循环伏安和恒流充放电等测试方法,对制备的硬碳材料的储锂电化学性能进行分析。结果表明:丝瓜藤蔓衍生的硬碳材料富含微孔、介孔多级孔结构,在一定程度上保留了丝瓜藤蔓的生物学结构特性,促进了锂离子在石墨层间及活性位点的脱嵌-吸脱附动力学;与商业化硬碳石墨材料相比,所制备硬碳材料的比容量、倍率、循环性能具有明显的优势。 展开更多

关键词 锂离子电池 硬碳材料 热分解 负极材料 生物质

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钠离子电池炭基负极材料研究进展 被引量：2

8

作者 吕晗 陈雪 +4 位作者 和凤祥 武全宇 刘书林 孙刚 屈滨 《炭素》 2020年第2期28-33,共6页

钠离子电池是目前新兴的低成本储能技术,被认为是最有可能取代锂离子电池成为大规模储能应用的理想电源之一。在目前所研究的储钠负极材料中,炭基负极原料丰富、成本低廉、可逆容量较大以及倍率性能良好等优点,是目前最具应用前景的储... 钠离子电池是目前新兴的低成本储能技术,被认为是最有可能取代锂离子电池成为大规模储能应用的理想电源之一。在目前所研究的储钠负极材料中,炭基负极原料丰富、成本低廉、可逆容量较大以及倍率性能良好等优点,是目前最具应用前景的储钠负极材料。本文首先简要介绍了钠离子电池概念及其工作原理,随后对石墨、软炭和硬炭材料的储钠行为及国内外研究进展进行了综述,阐明了硬炭材料作为理想的储钠炭负极材料妁优势。最后,对上述负极材料的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 钠离子电池 炭基负极材料 新型储能体系 硬炭材料

原文传递

热解废旧轮胎制备硬碳在钠离子电池中的应用 被引量：1

9

作者 李权 高云智 温慧颖 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期261-265,共5页

硬碳因其稳定性好,来源广泛而成为钠离子电池负极材料商业化的理想选择。以废旧轮胎为原料,经过简单的除杂,在不同温度退火制得硬碳,对材料进行结构和电化学性能表征,优化最优退火温度并探究其作为钠离子电池负极材料的性能。结果表明:... 硬碳因其稳定性好,来源广泛而成为钠离子电池负极材料商业化的理想选择。以废旧轮胎为原料,经过简单的除杂,在不同温度退火制得硬碳,对材料进行结构和电化学性能表征,优化最优退火温度并探究其作为钠离子电池负极材料的性能。结果表明:经1200℃煅烧的YT-1200展现出最优异的电化学性能。在电流密度为100mA/g时,首次可逆比容量达到261mAh/g,在循环200圈之后容量仍有235mAh/g。倍率性能也表现优异,在电流密度为2000mA/g时其比容量达到了206mAh/g。论证了以废旧轮胎为原料制备硬碳用于钠离子电池负极材料具备可行性。 展开更多

关键词 钠离子电池 负极材料 废旧轮胎 硬碳材料 电化学

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基于废弃涤纶面料的锂离子电池负极材料的制备及性能研究

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作者 刘梦怡 李艳艳 +1 位作者 李梦娟 葛明桥 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期264-268,共5页

利用热磺化工艺和热处理工艺将废弃的涤纶面料转变成硬碳并作为负极材料,制备了锂离子电池。通过热重分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等分析手段证实了涤纶面料变成了非晶态硬碳材料。热磺化工艺将聚酯(PET)链上的部分H原子转化为... 利用热磺化工艺和热处理工艺将废弃的涤纶面料转变成硬碳并作为负极材料,制备了锂离子电池。通过热重分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等分析手段证实了涤纶面料变成了非晶态硬碳材料。热磺化工艺将聚酯(PET)链上的部分H原子转化为磺酸基(SO_(3)H)基团,热处理工艺将大部分杂质去除以生成大孔隙的碳。采用恒流充放电法对组装的锂离子电池进行测试,在0.1A/g的电流密度下,电池首次比容量达到437mAh/g,循环50次后,比容量保持在220mAh/g左右。利用废弃涤纶面料制备的锂离子电池负极材料电化学性能良好且制作成本低,为废弃聚酯回收再利用提供了新的思路。 展开更多

关键词 废物处理 热磺化处理 非晶态硬碳材料 锂离子电池 负极材料

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钠离子电池碳基负极材料研究进展 被引量：5

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作者 郭文林 姚根有 +3 位作者 赵广 潘登峰 祁嘉昕 朱浩 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期67-71,共5页

总结了近年来作为钠电池负极材料的各种碳材料的研究方向和电化学数据。在半电池实验中,磷掺杂石墨烯作为负极材料具有2 000 mAh/g以上的比容量,在经过材料改性后,改善了循环稳定性及安全的问题,磷掺杂碳材料作为钠电池负极材料将会得... 总结了近年来作为钠电池负极材料的各种碳材料的研究方向和电化学数据。在半电池实验中,磷掺杂石墨烯作为负极材料具有2 000 mAh/g以上的比容量,在经过材料改性后,改善了循环稳定性及安全的问题,磷掺杂碳材料作为钠电池负极材料将会得到更大的应用。 展开更多

关键词 钠电池 负极材料 硬碳负极材料

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钠离子电池生物质基硬碳负极材料的研究进展

12

作者 唐晶晶 李晓滢 +6 位作者 陈言蹊 周柳禧 文康 周其杰 陈松 杨娟 周向阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期83-95,共13页

具有成本优势的钠离子电池被认为是锂离子电池的有益补充,而电极材料的性能是决定钠离子电池能否实现大规模应用的关键因素之一。负极材料方面,硬碳材料具有碳源易得、制备方法灵活、结构可调控性高等优点,极具商业化应用潜力。在硬碳... 具有成本优势的钠离子电池被认为是锂离子电池的有益补充,而电极材料的性能是决定钠离子电池能否实现大规模应用的关键因素之一。负极材料方面,硬碳材料具有碳源易得、制备方法灵活、结构可调控性高等优点,极具商业化应用潜力。在硬碳材料的众多前驱体中,生物质因来源丰富、成本低廉等而备受青睐。但生物质基硬碳负极材料的孔结构及表面特性对其嵌脱钠性能影响较大。本文从生物质基硬碳负极的性能影响因素出发,总结了生物质衍生硬碳负极的研究进展,并进一步讨论了钠离子电池生物质基硬碳负极商业化过程面临的挑战和其未来研究方向,对钠离子电池硬碳负极材料的发展具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 钠离子电池 硬碳负极 生物质 储钠性能

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