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    煤高軟化點瀝青和石油瀝青在負極材料包覆方面的對比
     
    1、為什么天然石墨負極材料需要包覆?
          天然石墨人造石墨在PC電解質中容易剝離,同時快速充放電能力不如其它碳材料,因此希望表面進行涂層以改善電化學性能。由于碳材料表面存在著一些不規則結構。而這些不規則結構又容易與鋰發生不可逆反應,造成碳材料電化學性能、循環性能劣化以及電容量降低。因此將其表面進行處理,改善表面結構提高電化學。
          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,煤瀝青成份很復雜,含有多種高分子芳香族碳氫化合物及多種雜環化合物。但脂肪族碳氫化合物很少,硫分和灰分都很低。在適當的溫度下熔成液態的瀝青具有良好的流動性、粘結性能,煤瀝青中高分子碳氫化合物含量較多,因此碳化結焦值較高。
          石油瀝青是原油蒸餾后留下的油渣經進一步加工而得,石油瀝青中除含有多種芳香族碳氫化合物及多種雜環化合物外,還含有一定數量的脂肪族碳氫化合物。石油瀝青中芳香族碳氫化合物的分子量較煤瀝青的低。這一點可由石油瀝青較低的粘度和較低的碳氫比予以證明。石油瀝青在高溫碳化過程中和煤瀝青相似,但焙燒品結焦值較低。
          由于石油瀝青中含有較多脂肪烴,這些脂肪族碳氫化合物在碳化時要分解掉,容易在石墨外部包覆不完整陷,并且所含芳香族碳氫化合物的分子量較低,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,從而使同種規格的石油瀝青比煤瀝青包覆出來的石墨負極材料循環性能要差一些;同規格煤瀝青的粘結性能比石油瀝青強,所包覆出來負極材料包覆層和石墨碳材料不容易剝離;另外由于同規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極材料真實密度相對大些,壓實極片反彈小些。

     

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