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当今社会,社会进步,经济发展迅速,化石能源的需求随着人口和工业生产的需求剧增。尽管目前的化石能源的储备丰富,但仍面临着资源枯竭的窘境。新能源领域的发展,是当今热点,作为新能源中的热点,锂离子电池的发展受到了极大的关注。近年来,以锂离子电池为供能的电动自行车发展迅速,在中国的交通运输中占据了一席之地,而且新能源型的电动汽车也是以大功率型的锂离子电池作为动力来源,便携设备的发展同样对锂离子电池不断提高要求。探寻大容量、长寿命、安全性能好的电极材料成为学者们的研究重点。同锂离子电池相比,钠离子电池拥有相似的工作原理,钠元素在地壳中的储备量丰富,锂离子电池的成功商业化激励了钠离子电池行业的发展。本文在前人研究的基础上,采用了原煤作为碳源,控制温度和活化剂KOH的用量作为变量,探索研究700℃、800℃、900℃、1100℃热处理工艺得到的煤基碳材料分别应用在钠离子电池和锂离子电池中的电化学性能和碳/碱为1:1、1:3、1:5、1:6对煤基碳材料的形貌的影响以及电化学性能的影响。主要结论如下:(1)探究温度的影响的时候,采用非石墨化(<2000℃)的热处理工艺,即在700-1100℃的高温退火对原煤进行处理,对产物分别进行了场发射扫描电子显微镜、XRD射线衍射、拉曼光谱测试,结果表明材料是一种无定型的碳材料,其结构类似于硬碳材料。测试电化学性能的时候发现,四种温度处理得到的材料都具有良好的循环稳定性。其中装配成锂离子电池的CT-700的可逆比容量稳定在296mAh/g左右,且CT-700的倍率性能较好,循环后容量保持率为95.7%;装配成钠离子电池的CT-700的可逆比容量稳定在290mAh/g左右,容量保持率为87%。综上可证,CT-700拥有良好的电化学稳定性。(2)KOH作为活化剂,在800℃退火下,处理得到了另一种碳材料,这种材料的表面凹凸不平、多孔遍布,理论比容量较高。测试电化学性能发现,CK-5拥有最佳的电化学性能。在锂离子电池中,CK-5的可逆比容量在362mAh/g,即使在5A/g下,可逆比容量也能达到180mAh/g;在钠离子电池中,CK-5的可逆比容量可达298mAh/g,在5A/g下可逆比容量约为135 mAh/g。(3)将CK-5同商用的石墨做电化学性能对比,可以发现CK-5的钠离子电池的综合性能优于石墨。以上结果说明了煤资源作为碳材料的发展前景,除了考虑到经济性,这种材料在钠离子电池的电化学性能中也有很好的表现。