氧化铁在减缓脱油石为无形碳的石墨化过程中的作用
Zhiwei Liu1, Ning Pu1, Yanxia Yuan1
1Research Institute of Petroleum Processing, SINOPEC Beijing 100083 PR China niehong.ripp@sinopec.com.
从溶剂除 (SDA) 中脱油的青 (DOA) 可以使用氧化铁转化为无形碳. 这种方法增强了无序的碳结构,以提高离子半电池的电化学性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 溶剂脱 (SDA) 工艺产生脱油青 (DOA),这是一个具有有限当前利用的副产品.
- 富含异原子和金属的DOA复杂结构对传统加工提出了挑战,但为先进的材料合成提供了潜力.
研究的目的:
- 开发一种将DOA转化为有价值的无形碳的方法.
- 研究铁氧化物 (Fe2O3) 在控制DOA的碳化过程中的作用.
- 为了提高由此产生的无形碳的电化学性能,用于储能应用.
主要方法:
- 一种DOA和Fe2O3.3混合物的直接碳化.
- 进行X射线衍射 (XRD) 分析以量化无形碳含量.
- 拉曼光谱检查以评估结构缺陷的程度.
- 使用合成的碳材料制造和测试离子半细胞.
主要成果:
- 添加Fe2O3显著增加了无形碳含量,从25.57%增加到59.48%.
- 添加Fe2O3导致碳结构的缺陷程度更高,拉曼光谱证明了这一点.
- 增强的无形碳结构导致离子半电池的电化学性能得到改善.
结论:
- 在DOA碳化过程中,Fe2O3作为催化剂和结构指导剂,通过抑制石墨化,促进无形碳的形成.
- 该机制涉及Fe2O3加速聚凝,清除基,并将氧气嵌入碳网格中.
- 这项研究为利用DOA和推进SDA过程提供了一种新的方法,同时生产用于离子电池的高性能电极材料.
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