中間相炭微球乳化-聚合法制備及電化學性能

龔鑫，劉小冬，溫福山，師楠，劉東

（中國石油大學(華東)重質油國家重點實驗室，山東 青島 266580）

中間相炭微球（mesocarbon microbead，MCMB）是一種典型的中間相瀝青基碳材料。自1973 年日本研究者Honda 和Yamada 等首次從煤瀝青基中間相瀝青中通過溶劑處理分離得到后，中間相炭微球引起了研究者們的廣泛關注。中間相炭微球除了具有球形規整、粒徑均一的特點外，還兼具良好的化學穩定性、導電性能以及自燒結性，因此中間相炭微球有著較多的應用領域，例如將其作為高密高強各相同性石墨、高性能液相色譜填料、高比表面積活性炭、催化劑載體、鋰離子電池負極材料等。以中間相炭微球作為負極材料組裝的鋰電池循環穩定性良好、充放電容量大，尤其是在倍率性能上中間相炭微球高于天然石墨和人造石墨，現已被廣泛應用于新能源汽車動力電池領域。

目前在制備中間相炭微球方面，研究最為成熟的方法是直接熱縮聚法。然而，在直接熱縮聚法制備中間相小球過程中常常存在粒徑分布不可控、收率較低的問題。除直接熱縮聚法外，研究者開發出了乳化法制備中間相炭微球工藝：先通過熱縮聚法制備高性能中間相瀝青；再將中間相瀝青均勻分散在熱穩定介質中，升高溫度至中間相瀝青顆粒發生熔融變形；接著熔融態的中間相瀝青顆粒在分散介質的表面張力以及高速攪拌產生的剪切力的共同作用下收縮成球；冷卻后，從熱介質中分離出來，即得到粒徑均一、球形規整的中間相炭微球。……