Твердый углерод - это твердая форма углерода, которая не может быть преобразована в графит при термообработке даже при температурах до 3000 ° C. [1] [2] [3] Он также известен как уголь, или неграфитизирующий углерод . В просторечии его можно охарактеризовать как древесный уголь .
Твердый углерод получают нагреванием углеродсодержащих прекурсоров примерно до 1000 ° C в отсутствие кислорода. Среди прекурсоров твердого углерода - поливинилиденхлорид (ПВДХ), лигнин и сахароза . Другие прекурсоры, такие как поливинилхлорид (ПВХ) и нефтяной кокс, дают мягкий углерод или графитизирующий углерод . Мягкий углерод можно легко превратить в графит при нагревании до 3000 ° C.
Физические свойства двух классов углеродов совершенно разные. Твердый углерод - это материал с низкой плотностью и чрезвычайно высокой микропористостью, в то время как мягкий углерод имеет небольшую микропористость. Твердый углерод широко используется в качестве анодного материала в литий-ионных батареях . [4] и натриево-ионные батареи [5] [6]
Производителями твердого углерода являются Xiamen Tob New Energy (Китай), Kuraray (Япония) и Stora Enso (Финляндия).
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Чжэн, Хунхэ; Qu, Qunting; Чжан, Ли; Лю, Гао; Батталья, Винсент (2012). «Твердый углерод: перспективный анод литий-ионной батареи для высокотемпературных применений с ионным электролитом» . RSC Advances . Королевское химическое общество . 2 (11): 4904–4912. DOI : 10.1039 / C2RA20536J . Проверено 15 августа 2020 .
- ^ Камияма, Азуса; Кубота, Кей; Накано, Такеши; Фудзимура, Шун; Сираиси, Соши; Цукада, Хидехико; Комаба, Шиничи (27.01.2020). «Твердый углерод большой емкости, синтезированный из макропористой фенольной смолы для натрий-ионных и калийно-ионных аккумуляторов» . ACS Applied Energy Materials . Американское химическое общество . 3 : 135–140. DOI : 10.1021 / acsaem.9b01972 .
- ^ Хосрави, Мохсен; Баширпур, Неда; Нематпур, Фатемех (1 ноября 2013 г.). «Синтез твердого углерода в качестве анодного материала для литий-ионной батареи» . Перспективные исследования материалов . 829 : 922–926. DOI : 10,4028 / www.scientific.net / AMR.829.922 . S2CID 95359308 . Проверено 15 августа 2020 .
- ^ Горипарти, Субрахманьям; Миле, Эрманно; Де Анжелис, Франческо; Ди Фабрицио, Энцо; Proietti Zaccaria, Remo; Капилья, Клаудио (2014). «Обзор последних достижений в области наноструктурированных анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов» . Журнал источников энергии . 257 : 421–443. Bibcode : 2014JPS ... 257..421G . DOI : 10.1016 / j.jpowsour.2013.11.103 .
- ^ Irisarri, E; Понруч, А; Паласин, MR (2015). «Обзор материалов с твердыми углеродными отрицательными электродами для натриево-ионных батарей». Журнал Электрохимического общества . 162 : A2476. DOI : 10.1149 / 2.0091514jes .
- ^ Доу, Синьвэй; Хаса, Ивана; Заурел, Дэмиен; Ваалма, Кристоф; Ву, Лиминг; Бухгольц, Даниэль; Брессер, Доминик; Комаба, Шиничи; Пассерини, Стефано (2019). «Твердые угли для натрий-ионных аккумуляторов: структура, анализ, устойчивость и электрохимия» . Материалы сегодня . 23 : 87–104. DOI : 10.1016 / j.mattod.2018.12.040 .
Внешние ссылки [ править ]
- Исследование твердых углеродов для материалов батарей
- Исследователи используют твердый углерод в качестве анода в натриево-ионных батареях.
