Твердый углерод

Твердый углерод — это твердая форма углерода , которую невозможно превратить в графит путем термообработки даже при температуре до 3000 °C. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Он также известен как полукокс, или неграфитизирующийся углерод . В более разговорной речи его можно описать как древесный уголь .

Твердый углерод получают путем нагревания углеродсодержащих предшественников примерно до 1000 °C в отсутствие кислорода. Прекурсорами твердого углерода являются поливинилиденхлорид (ПВДХ), лигнин и сахароза . Другие прекурсоры, такие как поливинилхлорид (ПВХ) и нефтяной кокс, производят мягкий углерод или графитизированный углерод . Мягкий углерод можно легко превратить в графит при нагревании до 3000 °C.

Физические свойства двух классов углерода совершенно различны. Твердый углерод представляет собой материал низкой плотности с чрезвычайно высокой микропористостью, тогда как мягкий углерод имеет небольшую микропористость. Твердый углерод широко используется в качестве анодного материала в литий-ионных батареях. ^{[ 4 ]} и натрий-ионные аккумуляторы . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Производителями твердого углерода являются Xiamen Tob New Energy (Китай), Kuraray (Япония) и Stora Enso (Финляндия).

См. также

Ссылки

^ Чжэн, Хунхэ; Цюй, Куньтинг; Чжан, Ли; Лю, Гао; Батталья, Винсент (2012). «Твердый углерод: многообещающий анод литий-ионных аккумуляторов для высокотемпературных применений с ионным электролитом» . РСК Прогресс . 2 (11). Королевское химическое общество : 4904–4912. Бибкод : 2012RSCAd...2.4904Z . дои : 10.1039/C2RA20536J . Проверено 15 августа 2020 г.
^ Камияма, Азуса; Кубота, Кей; Накано, Такеши; Фудзимура, Шун; Сираиси, Соши; Цукада, Хидехико; Комаба, Шиничи (27 января 2020 г.). «Твердый углерод высокой емкости, синтезированный из макропористой фенольной смолы для ионно-натриевых и калий-ионных аккумуляторов» . ACS Прикладные энергетические материалы . 3 . Американское химическое общество : 135–140. дои : 10.1021/acsaem.9b01972 .
^ Хосрави, Мохсен; Баширпур, Неда; Нематпур, Фатеме (01 ноября 2013 г.). «Синтез твердого углерода как анодного материала для литий-ионной батареи» . Передовые исследования материалов . 829 : 922–926. дои : 10.4028/www.scientific.net/AMR.829.922 . S2CID 95359308 . Проверено 15 августа 2020 г.
^ Горипарти, Субрахманьям; Миле, Эрманно; Де Анджелис, Франческо; Ди Фабрицио, Энцо; Пройетти Заккария, Ремо; Капилья, Клаудио (2014). «Обзор последних достижений в области наноструктурированных анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов» . Журнал источников энергии . 257 : 421–443. Бибкод : 2014JPS...257..421G . дои : 10.1016/j.jpowsour.2013.11.103 . hdl : 10754/552380 .
^ Ирисарри, Э; Понруш, А; Паласин, MR (2015). «Обзор материалов твердоуглеродных отрицательных электродов для натрий-ионных батарей». Журнал Электрохимического общества . 162 (14): А2476–А2482. дои : 10.1149/2.0091514jes . S2CID 101160488 .
^ Доу, Синьвэй; Хаса, Ивана; Сорел, Дэмиен; Ваалма, Кристоф; Ву, Известкование; Бухгольц, Дэниел; Брессер, Доминик; Комаба, Шиничи; Пассерини, Стефано (2019). «Твердый углерод для натрий-ионных аккумуляторов: структура, анализ, устойчивость и электрохимия» . Материалы сегодня . 23 : 87–104. дои : 10.1016/j.mattod.2018.12.040 .

Внешние ссылки

[1] Чжэн, Хунхэ; Цюй, Куньтинг; Чжан, Ли; Лю, Гао; Батталья, Винсент (2012). «Твердый углерод: многообещающий анод литий-ионных аккумуляторов для высокотемпературных применений с ионным электролитом» . РСК Прогресс . 2 (11). Королевское химическое общество : 4904–4912. Бибкод : 2012RSCAd...2.4904Z . дои : 10.1039/C2RA20536J . Проверено 15 августа 2020 г.

[2] Камияма, Азуса; Кубота, Кей; Накано, Такеши; Фудзимура, Шун; Сираиси, Соши; Цукада, Хидехико; Комаба, Шиничи (27 января 2020 г.). «Твердый углерод высокой емкости, синтезированный из макропористой фенольной смолы для ионно-натриевых и калий-ионных аккумуляторов» . ACS Прикладные энергетические материалы . 3 . Американское химическое общество : 135–140. дои : 10.1021/acsaem.9b01972 .

[3] Хосрави, Мохсен; Баширпур, Неда; Нематпур, Фатеме (01 ноября 2013 г.). «Синтез твердого углерода как анодного материала для литий-ионной батареи» . Передовые исследования материалов . 829 : 922–926. дои : 10.4028/www.scientific.net/AMR.829.922 . S2CID 95359308 . Проверено 15 августа 2020 г.

[4] Горипарти, Субрахманьям; Миле, Эрманно; Де Анджелис, Франческо; Ди Фабрицио, Энцо; Пройетти Заккария, Ремо; Капилья, Клаудио (2014). «Обзор последних достижений в области наноструктурированных анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов» . Журнал источников энергии . 257 : 421–443. Бибкод : 2014JPS...257..421G . дои : 10.1016/j.jpowsour.2013.11.103 . hdl : 10754/552380 .

[5] Ирисарри, Э; Понруш, А; Паласин, MR (2015). «Обзор материалов твердоуглеродных отрицательных электродов для натрий-ионных батарей». Журнал Электрохимического общества . 162 (14): А2476–А2482. дои : 10.1149/2.0091514jes . S2CID 101160488 .

[6] Доу, Синьвэй; Хаса, Ивана; Сорел, Дэмиен; Ваалма, Кристоф; Ву, Известкование; Бухгольц, Дэниел; Брессер, Доминик; Комаба, Шиничи; Пассерини, Стефано (2019). «Твердый углерод для натрий-ионных аккумуляторов: структура, анализ, устойчивость и электрохимия» . Материалы сегодня . 23 : 87–104. дои : 10.1016/j.mattod.2018.12.040 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]