新型炭材料中间相炭微球MCMB的制备及应用

含有稠环化合物（如：沥青类化合物）热处理时，发生热缩聚反应生成具有各向异性的中间相小球体，把中间相小球从沥青母体中分离出来形成的微米级球形碳材料就称为中间相碳微球（简称MCMB）。中间相炭微球是一种新型炭材料，它是在研究中间相的过程中发展起来的，其理论基础是中间相理论。中间相炭微球具有杰出的物化性能，如化学稳定性，热稳定性，优良的导电和导热性能等，是一种新兴的具有**开发潜力和应用前景的碳材料。

制备：

1）原料：必须具有能够形成中间相的组分，通常有煤沥青、煤焦油、石油渣油沥青，也有合成树脂、合成沥青等。

2）添加剂：为了促进中间相小球的生成，阻止其融并。如，加入炭黑可以在中间相初生过程中起到成核作用，促进小球生成；在中间相小球长大过程中，一部分炭黑可以附着在中间相小球表面，阻止小球相互融并。

3）制备方法：直接缩聚法：把原料在惰性气氛下热缩聚，在一定温度和停留时间下，制得含有中间相小球的沥青。优点：工序简单，条件易于控制，易实现连续生产。缺点是小球尺寸分布宽，形状和尺寸不均匀，收率低。

间接法（乳化法和悬浮法）：把原料经过较严格的条件制得**的中间相沥青，在经过研磨分散来制得中间相小球。

主要用途：

锂离子电池负极材料：MCMB具有较低的表面积，减少了充放电过程中发生的表皮反应，此外，MCMB内部晶体结构呈径向排列，意味着存在许多暴露着的石墨晶体边缘，从而使它能够大电流密度充放电。

复合材料：MCMB为微米级球形颗粒，并且通过调整组分内β树脂含量可以具有适宜的自粘结性，因此是一种制备复合材料的优质原料。

催化剂载体：中间相碳微球可吸附某些催化剂而成为催化剂，若对其进行等离子体预处理，可以增大催化剂

活性炭微球：较高含量的中孔孔容是一种理想的双层电容器材料。

此外中间相碳微球还可以用作填充材料、导电材料、阳离子交换剂、功能复合材料以及表面修饰碳材料等。

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wyf 05.13