热塑性树脂的限域碳化及其储钠性能的研究

【作者】 邵文龙； 胡方圆； 王锦艳； 蹇锡高；

【机构】 大连理工大学化工学院高分子材料系； 辽宁省高性能树脂工程技术研究中心； 大连理工大学材料科学与工程学院；

【摘要】 随着化石能源储量的逐渐减小,以及人们对化石能源的使用带来的负面影响的认知逐渐深入,人们已经达成了必须开发和使用可再生能源的共识。而对诸如太阳能、风能等清洁能源的有效使用,必须配套高效、价格低廉的能量存储和转换装置。钠离子电池具有资源广泛性、价格低廉等特点,被认为未来有望应用于大规模储能设备中。本文以大自然难以降解的工程塑料（PPENK）为原料,以可回收的双金属氧化物（LDO）为模板剂,通过限域碳化合成了一系列具有不同形貌的碳材料,并对其储钠性能进行了对比研究。结果表明,随着LDO使用量的增加,材料由块状逐渐转变为薄片状,LPK518材料在扫描电镜下表现为由薄片堆叠形成的多孔碳材料,XRD测试表明LPK518材料层间距为0.418 nm。电性能测试表明,LPK518材料在0.1 Ag^-1的电流密度下,循环100圈后,容量为151 mA hg^-1。即使在5.0 Ag^-1的电流密度下,循环500圈,材料的容量仍能保持为101 mA hg^-1,容量保持率为87.83%。此外,倍率性能测试表明,经过5Ag^-1充放电后恢复到0.1Ag^-1,材料比容量又可恢复到145 mA hg^-1,表明该材料具有优异的结构稳定性和倍率性能。本文实验结果表明,通过LDO限域控制材料的碳化过程,能有效的调控材料的形貌,提高材料的储钠性能。更多还原