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| 煤高軟化點瀝青和石油瀝青在負(fù)極材料包覆方面的對比 |
1、為什么天然石墨負(fù)極材料需要包覆？
天然石墨人造石墨在PC電解質(zhì)中容易剝離，同時快速充放電能力不如其它碳材料，因此希望表面進(jìn)行涂層以改善電化學(xué)性能。由于碳材料表面存在著一些不規(guī)則結(jié)構(gòu)。而這些不規(guī)則結(jié)構(gòu)又容易與鋰發(fā)生不可逆反應(yīng)，造成碳材料電化學(xué)性能、循環(huán)性能劣化以及電容量降低。因此將其表面進(jìn)行處理，改善表面結(jié)構(gòu)提高電化學(xué)。
在天然石墨或人造石墨的碳材料上包覆一層無定型碳，這樣既可保留石墨材料的高容量和低電位平臺的優(yōu)點，又兼有無定型碳與電解液相溶性好和大電流充放電性能佳的特點。由于無定型碳的存在，避免天然石墨、人造石墨與溶劑直接接觸，避免由于溶劑分子的共嵌入而造成石墨層剝落現(xiàn)象，因而擴大電解液溶劑的選擇范圍和減少石墨電材的容量衰減。另外無定型碳的層間距比石墨大，可改善鋰離子在其中的擴散性能，這相當(dāng)于在石墨外表面形成一層鋰離子緩沖層，從而提高石墨材料的大電流充放電性能。該方法的關(guān)健是在石墨外形成完整的包覆層。
2、煤瀝青和石油瀝青的不同
煤瀝青是煤焦油蒸餾后的殘余物，煤瀝青成份很復(fù)雜，含有多種高分子芳香族碳?xì)浠衔锛岸喾N雜環(huán)化合物。但脂肪族碳?xì)浠衔锖苌�，硫分和灰分都很低。在適當(dāng)?shù)臏囟认氯鄢梢簯B(tài)的瀝青具有良好的流動性、粘結(jié)性能，煤瀝青中高分子碳?xì)浠衔锖枯^多，因此碳化結(jié)焦值較高。
石油瀝青是原油蒸餾后留下的油渣經(jīng)進(jìn)一步加工而得，石油瀝青中除含有多種芳香族碳?xì)浠衔锛岸喾N雜環(huán)化合物外，還含有一定數(shù)量的脂肪族碳?xì)浠衔�。石油瀝青中芳香族碳?xì)浠衔锏姆肿恿枯^煤瀝青的低。這一點可由石油瀝青較低的粘度和較低的碳?xì)浔扔枰宰C明。石油瀝青在高溫碳化過程中和煤瀝青相似，但焙燒品結(jié)焦值較低。
由于石油瀝青中含有較多脂肪烴，這些脂肪族碳?xì)浠衔镌谔蓟瘯r要分解掉，容易在石墨外部包覆不完整陷，并且所含芳香族碳?xì)浠衔锏姆肿恿枯^低，在碳化時有部分也要分解掉，也容易在石墨外部包覆不完整，從而使同種規(guī)格的石油瀝青比煤瀝青包覆出來的石墨負(fù)極材料循環(huán)性能要差一些；同規(guī)格煤瀝青的粘結(jié)性能比石油瀝青強，所包覆出來負(fù)極材料包覆層和石墨碳材料不容易剝離；另外由于同規(guī)格的石油瀝青石墨化度低于煤瀝青，所以煤瀝青包覆出來的負(fù)極材料真實密度相對大些，壓實極片反彈小些。
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