本文關(guān)鍵詞： 納米纖絲化纖維素 氣凝膠 碳化 多層級結(jié)構(gòu) 鋰離子電池　出處：《高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報》2017年11期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：采用納米精磨法對商品桉木漿進(jìn)行納米纖絲化處理,得到了高長徑比、尺寸均一的納米纖絲化纖維素(NFC),平均直徑為230.10 nm,長度達(dá)數(shù)十微米.將其組裝、干燥后制得具有大量介孔的納米纖絲化纖維素氣凝膠(NFCA).將NFCA在氮氣氛圍下高溫碳化制得碳?xì)饽z(CNFA),或在氫氧化鉀條件下輔助碳化制得具有多層級孔道結(jié)構(gòu)的碳?xì)饽z(CNFA-A),在保留的碳?xì)饽z骨架結(jié)構(gòu)上進(jìn)行孔洞構(gòu)建.通過掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)表征及Nanomeasure溲統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)NFC的平均直徑經(jīng)碳化后減小到53.16 nm.利用X射線衍射(XRD)、BET比表面積測試和拉曼光譜揭示了碳化處理對納米纖維素結(jié)構(gòu)、比表面積、石墨化程度和缺陷的影響.結(jié)果表明,KOH輔助碳化處理后的碳?xì)饽z不僅保留了纖維素氣凝膠前驅(qū)體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),還在其骨架上二次構(gòu)建了更多的微孔和介孔,其比表面積高達(dá)488.92 m2/g,總孔容為0.404 cm3/g,所得的碳骨架被部分石墨化,具有良好的導(dǎo)電性.這類源于生物質(zhì)的高比表面積碳?xì)饽z在被用作鋰離子電池(LIB)負(fù)極材料時表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能,在電流密度1 A/g下連續(xù)充放電1000次后比容量達(dá)到409 m A·h/g,在電流密度高達(dá)20 A/g下,比容量還能維持在219 m A·h/g.
[Abstract]:The commercial eucalyptus wood pulp was treated with nanoscale fine grinding method. The average diameter of NFC was 230.10 nm and the length was tens of microns. After drying, nanofilament cellulose aerogels with a large number of mesoporous particles were prepared. Carbon aerogels were prepared by carbonization of NFCA in nitrogen atmosphere at high temperature, or carbon gas with multi-layer pore structure was prepared by carbonization under the condition of potassium hydroxide. The pore structure of carbon aerogel was constructed by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and Nanomeasure statistical analysis. It was found that the average diameter of NFC was reduced to 53.16 nm after carbonization. The specific surface area and specific surface area of nano-cellulose treated by carbonation were revealed by X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The results showed that the carbon aerogel not only retained the network structure of cellulose aerogel precursor, but also constructed more micropores and mesoporous cells on its skeleton. Its surface area is as high as 488.92 m2 / g, the total pore volume is 0.404 cm / 3 / g, and the resulting carbon skeleton is partially graphitized. High specific surface area carbon aerogels derived from biomass exhibit excellent electrochemical properties when used as anode materials for lithium-ion battery libs. When the current density is up to 20 A / g, the specific capacity can be maintained at 219 Ma 路h / g.
【作者單位】： 青島大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所;青島大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:31500468) 中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項(批準(zhǔn)號:CAFYBB2016QB012)資助~~
【分類號】：TM912;TQ427.26

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6 張路f，

本文編號：1536025