生物质玉米秸秆衍生碳材料的制备及其储钠性能

来源期刊：材料导报2018年第S1期

论文作者：秦德才 高元倩 罗山 王建辰 徐桂银

文章页码：226 - 231

关键词：钠离子电池;生物质;碳材料;负极;

摘    要：当代农业产生大量农作物秸秆残渣,对环境和生活产生极大影响,尤其是大量的焚烧。因此,农作物残渣的有效利用受到广泛关注。利用玉米秸秆茎髓为碳源,通过简单的高温碳化和化学膨化处理成功地合成了性能优异的碳片。物性结构研究表明,得到的碳材料呈现出天然蜂窝状截面和中空管状阵列结构的纵截面,并具有丰富的孔洞,有利于钠离子传输和扩散。（002）晶面表明,碳片的层间距为0.376nm（石墨为0.335nm）,这有利于钠离子的脱嵌,从而提高电池的电化学性能。经1 200℃碳化合成的茎髓碳片（SPCS-1200）比900℃碳化合成的碳材料（SPC-900）表现出更好的储钠性能。在50mA·g-1电流密度下,循环100圈后SPCS-1200可以提供稳定的可逆比容量（203mAh·g-1）,而SPC-900的可逆比容量仅为173mAh·g-1。此外,SPCS-1200也显示出优异的倍率性能,在1 000mA·g-1电流密度下比容量为100.7mAh·g-1,在2 000mA·g-1电流密度下表现出65.9mAh·g-1的比容量。然而,在相应的电流密度下,SPC-900分别表现出45.7mAh·g-1和31.2mAh·g-1的比容量。