硫掺杂沥青基硬碳的制备及其储锂性能研究

梁桥玲, 张永正, 马成, 王际童, 乔文明, 凌立成

doi:10.14135/j.cnki.1006-3080.20241014002

华东理工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (04) : 460 -467. DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20241014002

硫掺杂沥青基硬碳的制备及其储锂性能研究

梁桥玲, 张永正, 马成, 王际童, 乔文明, 凌立成

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摘要

基于共碳化过程中含硫聚合物与沥青的反应性交联以及热解含硫小分子对沥青原料的硫掺杂,以高软化点沥青为原料,二聚环戊二烯与硫单质共聚物作为含硫交联剂,实现了含硫沥青基硬碳材料的制备及其可控硫掺杂,并进行了其储锂性能以及机制研究。结果表明,当沥青原料与含硫聚合物的质量比为6∶1时,所制备的硫掺杂沥青基硬碳具有较大的层间距以及合适的孔结构,在50 mA/g电流密度下可实现398 mA·h/g的可逆比容量和73.0%的首次库仑效率,且硫掺杂可提升锂离子的扩散速率,实现在4 000 mA/g电流密度下176 mA·h/g的优异倍率性能。