碳微球是什么?

碳微球是什么?,第1张

碳微球是由石墨片层在玻璃相的石墨结构间断分布而构成,由于其具有高比表面,优异的化学稳定性及热稳定性等,可以制备高强度高密度C/C复合材料、高性能液相色谱柱填料、高比表面积活性炭材料、锂离子电池负极材料等一系列高性能碳材料。

沥青基微球炭是新型功能材料。根据查询相关公开信息显示,炭微球是一种新型功能材料,可在锂离子电池负极材料、高比表面积活性材料、储氢材料等得到应用。是依托福州大学,由林起浪担任项目负责人的青年科学基金项目。

锂二次电池是20世纪90年代发展起来的绿色能源,当时也是中国能源领域重点支持的高新技术产业,以其高可逆容量、高电压、高循环性能和高能量密度等优异性能而备受世人的青睐,目前,其应用领域也在不断扩大,它的出现迅速对电池市场发起了冲击,大有独瞩天下之势,因此,随着社会的发展,锂离子二次电池也会更具有光明的前景。

制作锂离子二次电池电极的首选材料是中间相沥青炭微球,也就是沥青类的有机化合物经加热发生的热聚缩反应形成的一种微米级的各向异性球状的炭物质,具有密度高、强度大、表面光滑灯特点,其在结构上呈层状有序的排列。另外,这种中间相沥青炭微球由于其自身具有烧结性,因而可不用加任何填料而直接制造高密度、高强度的各向同性炭块,其力学性能、抗摩擦性能及各向异性指标均优于普通炭块;同时,还可将多种有机功能团引入球体表面来作为离子交换的填充材料;还有,炭微球经过适当的活化处理后,可以很容易地制作成比表面积高很多的超级活性炭材料,而且这种活性炭材料具有某些分子筛的性质(发达的微孔结构),既具有可控制的粒径分布,又具有高孔隙体积和高吸附容量,不但可以作为催化剂的载体材料及高级吸附材料,而且还可在临床医学上用作血液过的剂及天然气汽车的储藏甲烷材料等,应用领域极为广阔。

尽管日本早就实现了中间相沥青炭微球的产业化生产,但时至今日,仍存在着收率低、球形度差、制备工艺复杂等缺点,尤其是目前将中间相沥青炭微球作为理二次电池电极材料使用时,都还要进行2800℃石墨化处理,这就大大提高了中间相沥青炭微球的制作成本,很不利于广泛的推广使用。因此,如何改进工艺、提高性能和降低制作成本,成了当今中间相沥青炭微球研究发展的主要趋势。


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