负责人:柳永宁
所在学院:材料学院
项目介绍:
兰炭也称半焦碳,是由低变质煤在隔绝空气的情况下加热获得的固体产品。在兰炭生产过程中,小于3 mm的兰炭粉末约占总质量的10%,这部分兰炭粉(半焦)是用廉价的末煤干馏而成,成本较块煤降低近20%。因其粒度小,不符合生产工艺要求,只能被当作低级燃料廉价处理或被弃置于河道或地头。这不仅造成大量能源浪费,限制兰炭的经济效益,而且对环境造成严重污染。
利用兰炭末制备新材料是有意义的事情,将其改性制备成高性能的锂电池,不仅可以大幅提升兰炭的经济效益,减少废料堆环境的污染,也将降低锂离子电池的成本。目前研究表明:对兰炭末进行高温石墨化处理,性能可以达到锂离子电池负极的性能指标。见图1,放电容量达到了300mAh/g以上。图2显示循环寿命,循环300次后,容量没有衰减。该项目对环境保护和资源利用有较大的益处,与现有锂电池负极材料相比,有一定的成本优势。
图1 改性后兰炭材料的充放电曲线
图2改性后兰炭材料的循环寿命曲线