中间相石墨微球微观结构及其与电解液的相容性

来源:钜大LARGE    2011-06-02 16:52:00    点击量:0

石墨化的中间相碳微球是锂离子电池重要的负极材料,20世纪90年代由日本学者开始将其用作锂离子二次电池负极材料。中间相就是稠环芳烃化合物在液相炭化过程中所形成的一种向列液晶结构,在中间相转化的初期由于表面张力的作用而呈球形,随着小球的融并而不断增长。将中间相转化初期所形成的小球用适当的方法从母液中分离出来即是中间相碳微球(MesocarbonMicrobeads或MCMB),其构造类似于地球仪模型。高温热处理对MCMB的微观结构有重要影响,从而影响MCMB用作锂离子二次电池负极材料时的电化学性能。
中间相碳微球在惰性气氛中经1000℃、1500℃、2000℃、2300℃、2550~和2800℃热处理后,样·品的XRD和Raman谱图如图3—9所示,由此得到样品的晶体学参数列于表3-2。
由XRD图可以看出,随着HTTmax升高,26.5℃左右的dooz衍射峰的强度不断增大,峰位向高衍射角方向移动。表明随HTTmax的升高,材料的结晶化趋于完整,石墨化程度不断增大。但在HTTmax<2000℃的条件下没有dood、dl00峰出现,dlol也很弱,这说明样品内部石墨微晶的生长十分缓慢,材料的XRD特征与低温热解炭相似,没有表现出石墨晶体应有的结构特征。HTTmax>2000℃时,d002、d004、dlol、dloo峰同时出现,强度也随着HTtma。的升高而增强,MCMB表现出石墨化碳材料所具有的晶体结构,材料的石墨化程度迅速增长。