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石墨层间化合物技术对鱗片石墨进行预膨胀处理.在石墨

时间:2019-12-17 查看:72
内容摘要:a.常规千扰剂铝箔条 c.复合氣化铁的HNCh-HAc膨胀石墨图2常规T扰剂(a)、(b)和复合膨胀石墨(c)、(d)对8 mm雷达波的衰减曲线时间/min 图3光电干扰弹动态试验曲线 (三)GlCs的插层-脱插过程控制技术:膨胀石墨制备及其吸油特性用GlCs处理改性石墨的应用,一...
a.常规千扰剂铝箔条 c.复合氣化铁的HNCh-HAc膨胀石墨图2常规T扰剂(a)、(b)和复合膨胀石墨(c)、(d)对8 mm雷达波的衰减曲线时间/min
图3光电干扰弹动态试验曲线
(三)GlCs的插层-脱插过程控制技术:膨胀石墨制备及其吸油特性用GlCs处理改性石墨的应用,一类是直接应用获得的GICs,制成前述的红外消光材料MC1:-G1CS微粉;另一类是将GlCs脱插后得到的纯石墨,即将GICs处理作为中间过程对石墨进行改性,通过插层-脱插过程的控制制成柔性石墨、多孔石墨、脱插GICs石墨锂离子电池负极材料等。
GlCs的脱插,即插人的异类物质从碳原子平面层间逸出,通常在真空及大气环境下,插人物以气态脱出。在理论上,应用第一性原理及Real程序计算GlCs的脱插热力学参数,由系统自由能方程及系统质量守恒方程构成最小自由能方法计算平衡组成的基本方程,再引入脱插过程中GICs的相变、热分解参数,运用Kissinger-Ozawa计算方法计算脱插反应的动力学参数。图4是由基本
方程得到的一些GICs脱插产生的气体体积。理论汁算与脱插(膨化)实验基本一致。
由理论分析及实验结果得到针对不同用途的石墨材料。G丨Cs处理改性的插入-脱插过程控制,主要是插人物的类型、插人量、脱插温度、升温速度的控制对于用于液相吸附及制造柔性石墨用的多孔结构膨胀石墨,应选用脱插反应气体最大的插入物,采取高温快速脱插、而对于锂离子电池负极用石墨,则应选用反应气体M小的插人物,低温慢速脱插。
多孔石墨由于其疏水亲油特性及多孔结构,对油类及大分子有机物质有超大吸附量,分散态多孔石墨在水中吸附重油M大于80 g/g,是其他吸油材料所不能及的(图5)。应用本研究的插层/脱插控制技术制备的多孔石墨低密度板,在包钢带钢厂冷却水池除油及清河毛纺厂印染废水脱除COD的工程应用实验中,其去污效果远好于活性炭。多孔石墨作为水体污染治理的一种材料,有良好的前景。该项技术已经申报发明专利《一种油污染吸附剂的制备及其回收再生方法》(申请号200410037978.丨)。
中东原油 ffl油 润滑油 柴油 汽油
图5多孔石墨吸油能力
图4儿种GlCs脱插反应产生的气沭体积天然石墨用作锂离子电池负极材料的研究
沈万慈李新禄邹麟康飞宇郑永平
(清华大学材料科学与工程系,新型炭材料研究室,北京100084)
摘要屮国興有丰富的天然石墨资源?对天然石墨进行改性处理以应用到高能锂离子电池中是中国石墨产 业升级的布效途径之一。对高纯微晶石禺进行f整形和表面包羝碳膜的处理.首次循环效率提高至89. 9% . 循环稳定性也得到f明显改善试验表明.表由'包覆的微晶石堪是一种优良的锂离子二次电池复合负极材 料采用H:S04-G1C石墨层间化合物技术对鱗片石墨进行预膨胀处理.在石墨颗粒内形成亚微米_纳米空 隙,提高r石墨制品的放电荇量、快速充放电能力及循环寿命.特别适用于高能锂离子电池的发展要 求。
关键词天然石墨;表面包预膨胀;负极材料;锂离了-电池
一、 前言
中国石墨产品可分为鳞片石墨和微晶石墨两大类,鱗片石墨是指石墨晶质大于,层片结构发 达,但原矿品位低,一般含碳M在丨〇%以下;微晶石墨又称为无定形石墨、隐晶石墨、土状石墨,晶 质小于Ijjun,其特点在于由小晶粒团聚而成为聚晶体,原矿品位高,一般含碳M在50%以上,郴州鲁 塘矿矿石含碳量达到80%以上。
微晶石墨用作锂离子电池的负极材料具有较高的嵌锂容1和循环稳定性,并且资源丰富、价格低 廉,对天然微晶石墨进行改性处理以应用到高能锂离子电池中是中国石墨产业升级的有效途径之一。 间样,鳞片石墨也可以用于锂离子电池的负极材料,但是必须要解决石墨在储电过程中的胀缩问题, 否则它会直接影响电池的使用寿命。