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淘豆网网友近日为您收集整理了关于中间相炭微球热处理用作锂离子电池负极材料.pdf的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：中间相炭微球热处理用作锂离子电池负极材料/胡 伟等 · 19 · 中间相炭微球热处理用作锂离子电池负极材料胡 伟,张永刚,王成扬。,刘秀军(1 天津212业大学材料科学与化学212程学院,天津
天津大学化212学院,天津 300072) 摘要 介绍了热处理工艺对中间相炭微球(MCMB)微观结构的影响及其热处理后用作锂离子电池的电化学性能。指出 MCMB经 2500。C以上高温处理虽然具有良好的充放性能,但是其理论充放电仅为 372mAh/g,而 MCMB 经 5OO~1500℃热处理后虽然具有高达 1190mAh/g的首次充电容量,但是循环性能极差。而在过渡金属化合物存在下 MCMB经低于 1000℃低温修饰处理可获得充放容量高于 500mAh/g、循环性能良好的锂离子电池负极材料,为轻量化、高容量锂离子电池负极材料的开发提供了新的发展方向。关键词 中间相炭微球热处理锂离子电池负极材料 M esoearbon M ierobead with H eat Treatm ent Used as Anode M aterials of Lithium
Ion Batteries HU W ei ,ZHANG Yonggang ,W ANG Chengyang。,LIU Xiuj un (1
School of Material Science and Chemical Engineering,Tianjin Polytechnic University,Tianjin
School of Chemical Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072) Abstract
In the paper the influence of heat treatment on M CM B microstructure and electrochem ica1 perform— ance of lithium ion batteries after heat treatment are discussed.It’S indicated that good charge-discharge perform ance of MCMB can be reached by thermal treatment above 2500￣C。but its academic capacity is only 372mAh/g.At the same time.the first charge capacity of MCMB can reach 1190mAh/g when it is treated at 5OO~ 1500￣C 。but its cycling per— form ance is very poor.However,anode materials have charge-discharge capacity no lower 500mAh/g and good cycling perform ance can be obtained by treating M CM B at a temperature below 1000￣C in the presence of transition — pound. Key words
mesocarbon microbead (M CM B),heat treatment,1ithium ion batteries,anode materia1 0
引言中间相炭微球(Mesocarbon microbeads,简称为 MCMB) 是随中间相的发现、研究而发展起来的。虽然 MCMB的制备和应用始于 2O世纪 6O年代,但直到 9O年代才有在锂电池中应用的文献报道]。1992年 Yamaura等_2]在第六届国际锂电池会议上报道了采用中间相炭微球作负极的锂离子二次电池,此后 MCMB在锂电池中得到了广泛研究和应用。目前已经商业化生产的是石墨化中间相炭微球,该微球需要经过 2800℃高温石墨化,具有充放电电压低、充放电平台长和循环寿命好等优点_3 ]。因此热处理过程是制备良好锂离子电池必需的工艺, 它不仅影响 MCMB的微观结构,更影响其用作锂离子电池负极材料时的电化学性能,而且是节能减排的重要工艺环节。本文将针对中间相炭微球用作锂离子电池负极材料的热处理工艺进行评述。 1
热处理对中间相炭微球微观结构的影响中间相炭微球是在稠环芳烃化合物(如煤沥青、煤焦油、石油沥青、萘等)炭化过程中所形成的一种向列液晶结构_6
],主要制备方法有共缩聚法『g]、乳液法l1 0_以及悬浮法_1 等。由于制备原料、制备方法和反应条件不同,可制备出不同结构的中间相炭微球:理想层状结构有“地球仪”型『1 ;叠层缺陷结构有“洋葱”型、“同心圆”『13_型等。一般认为中间相小球融并后易于产生各种缺陷结构,人们通过控制后处理工艺来制备更适合作锂离子电池负极材料的 MCMB。其中热处理是 MCMB后处理工艺中的重要环节,不同温度的热处理可以很好地改善 MCMB的乱层结构。图 1直观地表达了热处理温度对各向异性炭的层状结构的影响『1 。当温度较低时,MCMB在微观结构上仍为乱层无序状,而当温度达到 2500K 以上时,MCMB微晶尺寸变大,呈现出明显的层状结构,有利于锂离子的嵌入脱出,适合用作锂电池负极材料 。 2
中间相炭微球的高温热处理高温热处理过程大致可分为二个阶段m]:第一阶段是在 ￣C的热处理温度下切断微晶周围未形成结构炭的热*国家自然科学基金(3课题:动力锂离子电池正负极材料的研制(2OO6AA11A161) 胡伟:男,1983年生,硕士生,主要从事锂电池负极材料的低温催化热处理的研究 张永刚:通讯联系人,男,1973年生,博士,副教授,硕士生导师,主要从事新型炭材料和无机分离膜的研究 E-mail:zhangyg@tjpu. 维普资讯· 20·
材料导报 2008年 5月第 22卷第 5期性弱键如 C-C单键,由此引起气化逸散和伴随碳原子在层面上的吸收而来的微晶尺寸外观上的增大,但是不能看到结构方面大的变化,层间距也无明显减少。在 ℃的热处理温度下,可以看到微晶尺寸 La的明显增大。第二阶段是在高于 2000￣的温度下,由炭的不同种类引起的差异开始明显地显示出来,邻接的晶体层面间调整变得更为有序,晶体进一步长大, 层状结构更为完整。图 1 各向异性炭的层状结构随温度变化模型和最终形成的规整石墨片层结构E“] F
M odel for the chang￣ 0f the anisotropic carbon ma￣nals as a function 0f the tempe￣ ture and the final structure 0f the graphi￣ layers[ ] 郑1播放器加载中，请稍候...
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中间相炭微球热处理用作锂离子电池负极材料/胡 伟等 · 19 · 中间相炭微球热处理用作锂离子电池负极材料胡 伟,张永刚,王成扬。,刘秀军(1 天津212业大学材料科学与化学212程学院,天津
天津大学化212学院,天津 300072) 摘要 介绍了热处理工艺对中间相炭微球(MCMB)微观结构的影响及其热处理后用作锂离子电池的电化学性能。指出 MCMB经 2500。C以上高温处理虽然具有良好的充放性能,但是其理论充放电仅为 372mAh/g,而 MCMB 经 5OO~1500℃热处理后虽然具有高达 1190mAh/g的首次充电容量,但是循环性能极差。而在过渡金属化合物存在下 MCMB经低于 1000℃低温修饰处理可获得充放容量高于 500mAh/g、循环性能良好的锂离子电池负极材料,为轻量化、高容量锂离子电池负极材料的开发提供了新的发展方向。关键词 中间相炭微球热处理锂离子电池负极材料 M esoearbon M ierobead with H eat Treatm ent Used as Anode M aterials of Lithium
Ion Batteries HU W ei ,ZHANG Yonggang ,W ANG Chengyang。,LIU Xiuj un (1
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中间相炭微球形成机理的研究
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中国宝安5000吨中间相炭微球项目投产
来源：中国证券报&&&发布时间： 06:21
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摘要：近日，中国宝安旗下天津市贝特瑞新能源科技有限公司天津宝坻工业园一期项目投产。据了解，此次顺利投产的项目为年产5000吨中间相炭微球生产线。
【高工锂电综合报道】
　　近日，中国宝安旗下天津市贝特瑞新能源科技有限公司天津宝坻工业园一期项目投产。据了解，此次顺利投产的项目为年产5000吨中间相炭微球生产线。
　　中国宝安相关负责人介绍，贝特瑞公司天津宝坻工业园是中国宝安在人造石墨类及其它新型负极材料生产经营的重要工程。宝坻工业园占地330亩，项目分三期建设，目前已竣工开业的一期工程投资4.6亿元，建成的年产5000吨中间相炭微球生产线是目前国内最大、自动化程度最高的炭微球生产线。据了解，中间相炭微球因具有良好的化学稳定性、热稳定性和优良的导电、导热等特性，广泛用于锂离子二次电池负极材料等领域。
　　年报显示，截至日，中国宝安持有深圳贝特瑞51.91%股权。2011年，贝特瑞销售收入同比增长超过40%，其中出口业务销售收入同比增长近100%。
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密&&&&码：贝特瑞是中国宝安集团旗下一家专注于锂离子电池材料研究、开发、生产、销售于一体的国家高新技术企业。
贝特瑞是中国宝安集团旗下一家专注于锂离子电池材料研究、开发、生产、销售于一体的国家高新技术企业。
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贝特瑞拥有完整的价值产业链，是目前全球唯一一家涉及到石墨产业各环节的负极材料供应商,其对整个产业链的资源和技术的掌控能力,为客户提供高性价比的产品的同时确保供货能力得到保障。
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贝特瑞为客户提供高品质、高性能、高性价比的产品，为客户提供全过程的解决方案。
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贝特瑞公司以“高品质、差异化”为企业的经营理念，公司投入资金近1 亿元，成立了国内首家新能源技术产业化研究院——贝特瑞新能源技术研究院。
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BTR业务的多样性和国际化为其员工提供了广阔的个人发展平台。
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中间相碳微球系列产品
MESOCARBON MICROBEADS
本系列产品采用BTR独有的技术，同时再结合BTR先进的控制设备及系统控制能力，进而开发出均一、稳定、高品质的碳微球系列产品。
BTR has developed uniform, stable and high quality MCMB products by using a series of advanced processing techniques and&advanced controls of equipments and systems.
核心价值&Value Core
&吸液性好&
&Long cycling life
&Excellent rate performance&
&Good electrolyte wetting performance.&
&Low expansion
适用范围&Application Field
适用于各种锂离子电池，如EV、HEV、电动工具、储能、消费电子类电池等领域。
It is suitable for all kinds of lithium ion battery applied in EV, HEV, power tools, ESS,&
consumer electronics and other fields.
理化指标 &Technical Index
为满足客户个性化需求，我们承诺：
（1）客户可以参与其产品设计;
（2）为客户量身定制其所需要的产品。
For satisfying customers' individuation requirement, we promise that customers can join us to R&D the product and provide the unique product.
产品视图&Product View
相关解决方案&Solutions中间相炭微球干燥系统专用节能环保技术与设备
1、物料特性：
中间相炭微球是由沥青类化合物热处理时发生热缩聚反应生成具有各向异性的中间相小球体，并从沥青母体中分离出来形成的微米级球形碳材料。其主要应用于锂离子电池负极材料、复合材料、活性炭微球等等行业。
中间相炭微球物料中含有洗油湿份，比重约600kg/m³，松散细粉状。干燥前洗油含量约35%~40%，要求干燥后洗油含量约0.5%。洗油沸点230℃~260℃。
2、专用干燥工艺：
由于物料干燥具有以下特点和要求：湿份为洗油，需要回收，且洗油的沸点较高；洗油在蒸发过程中，会造成物料的结团；需要操作环境好等特点，河北言明化工设备有限公司技术人员经过多次试验和与用户技术交流，最终采用节能环保型密闭盘式连续干燥机作为干燥设备。
3、工艺特点：
采用特殊设计的除尘器回收分系统，可回收99%以上的溶剂；
调整料层厚度、
防架桥定量加料器，保证物料均匀定量连续的加入干燥机中。
4、专用干燥设备介绍：
密闭型盘式连续干燥机是在常压型盘式连续干燥机的基础上进行密闭处理，从而更适合于需要回收溶剂、物料易氧化、物料异味较重的场合，它具有：连续运行、密闭操作、蒸发强度大、湿度梯度分布合理、动力消耗低、占地面积小、环保等优点。同时，其配置简单，不使用热风作为加热介质，因此，不会发生因热风和粉尘分离不好随尾气夹带造成的产品损失。盘式连续干燥机由干燥盘、耙臂、装在耙臂上的若干耙叶、碾磙、主轴、传动装置、外壳等组成，中空的干燥盘内通入加热介质。物料在干燥盘面上由耙叶输送、翻动、呈阿基米德螺线轨迹运动，在运动过程中被干燥盘加热，进行传热传质完成干燥作业，根据被干燥物料的产量、性质、初始及最终含湿份量，确定干燥盘层数（干燥面积）。盘式连续干燥机立式工作，湿物料由顶部的加料口加入，通过每层干燥盘后由干燥机的底部排出，从物料中释放出的湿气由经除尘后由引风机排入大气。&
5、干燥系统指标：
&&&以中间相炭微球初始含洗油量为20%，干燥后产品含洗油量0.3%，产量695kg/h,热源为导热油，物料初始温度30℃，物料包装温度60℃示例；
中间相炭微球
含：加料器、干燥机、引风机、冷却机、出料机、除尘回收系统
每小时耗电（度）
每小时电费（元）
电价按0.6元/度计算
吨产品电费（元/吨）
每小时耗电（度）
采用电加热导热油
每小时电费（元）
吨产品热量电费（元/吨）
冷却循环水循环量(m³/h)
冷却水温度：30℃
干燥系统空间面积（长*宽*高）（m）
操作人员（个/班）
正常运转时只需要巡视
设备使用寿命（年）
腐蚀和非正常损坏除外
6、工程案例：
天津某有限公司
年产1万中间相炭微球
7、技术咨询与交流
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