在硫化煤焦油中微结构工程,通过改变交叉链状态来增强储存
Dan Zhao1, Huiling Zheng1, Cheng Huang1
1State Key Laboratory of Clean and Efficient Coal Utilization, College of Chemical Engineering and Technology, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China.
Journal of colloid and interface science
|January 26, 2024
概括
这项研究引入了一种用于煤焦油的新硫化方法,在多孔材料中创建稳定的硫碳键. 这增强了碳材料中的储存,以提高电池性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 硫兴奋剂增强碳材料中的储存.
- 传统的方法产生不稳定的硫结构和低硫含量,限制了性能.
- 开发稳定,高硫含量的碳材料对于先进的离子电池至关重要.
研究的目的:
- 研究煤焦油 (CTP) 在不同交联状态下的硫化对产生的硫碳材料 (SCTP) 的影响.
- 优化SCTP的合成,以提高储存能力和稳定性.
- 建立一个可扩展的生产途径,用于热塑性塑料衍生碳在电池行业.
主要方法:
- 在原始,焦炭和碳化状态下硫化煤焦炭 (CTP).
- 合成的硫碳材料 (SCTP) 的微结构特征.
- 在半细胞和全细胞配置中对SCTP进行电化学测试,以评估储存.
主要成果:
- 在CTP的焦炭状态下硫化产生了丰富而稳定的C-Sx-C键.
- 优化的SCTP表现出具有较小颗粒大小的层次性多孔结构.
- 高储能 318 mAh g−1 在0.1 A g−1 (200周期) 和 207 mAh g−1 在2.0 A g−1 (1000周期) 的半电池.
- 在全电池中,在0.05 A g-1的0.05 mAh g-1阳极的相当大的放电容量得到了实现.
结论:
- 在焦炭状态下硫化煤焦油是实现稳定的硫配置和高硫含量的关键.
- 这种方法产生有层次的多孔碳材料,具有出色的储存性能.
- 开发的方法为用于离子电池的先进碳阳极材料的大规模生产提供了可行的途径.
