編號：FTJS10645
篇名：采用兩步炭化法和熔鹽模板法制備N,、S共摻雜煤基硬炭及共儲鈉性能
作者：牛慧祝 王�,；� 孫立宇 楊晨榕 王雨 曹瑞 楊存國 王潔 舒珂維
關(guān)鍵詞： 硬炭 鈉離子電池 煤衍生炭 兩步炭化 氮硫共摻雜
機(jī)構(gòu)： 陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 陜西科技大學(xué)西安市先端性能材料與高分子創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) 陜西科技大學(xué)陜西省工業(yè)化學(xué)添加劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西安北方惠安化學(xué)工業(yè)有限公司
摘要： 硬炭因資源豐富,、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及安全性高等優(yōu)勢,已成為鈉離子電池常用陽極材料。其中,煤基衍生硬炭受到了廣泛的關(guān)注,。本工作以長焰煤為碳源,硫脲為氮硫源,NaCl為模板,通過兩步炭化工藝和雜原子摻雜相結(jié)合的方法合成了N和S共摻雜的煤基硬炭(NSPC1200),。兩步炭化過程在調(diào)節(jié)碳微晶結(jié)構(gòu)和擴(kuò)大層間距方面發(fā)揮了重要的作用。N和S的共摻雜調(diào)節(jié)了炭材料的電子結(jié)構(gòu),賦予其更多的活性位點(diǎn);此外,引入NaCl作為模板有助于孔結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,有利于電極和電解質(zhì)之間的接觸,從而實(shí)現(xiàn)Na+和電子的有效傳輸,。在協(xié)同作用下,樣品NSPC1200表現(xiàn)出優(yōu)異的儲鈉能力,在20 mA g−1電流密度下呈現(xiàn)314.2 mAh g−1的可逆容量,。即使在100 mA g−1下循環(huán)200次,仍保持224.4 mAh g−1的比容量。這項(xiàng)工作成功實(shí)現(xiàn)了策略性調(diào)整煤基炭材料微觀結(jié)構(gòu)的目標(biāo),最終獲得了具有優(yōu)異的電化學(xué)性能的硬炭陽極。
