咖啡渣制备多孔碳材料及其在锂离子电池上的应用

吉林大学学报(理学版)

咖啡渣制备多孔碳材料及其在锂离子电池上的应用

田文卿^1, 吴雪艳¹, 魏霄²

1. 上海交通大学材料科学与工程学院, 上海 200240; 2. 上海交通大学化学化工学院, 上海 200240

收稿日期:2013-10-09 出版日期:2014-07-26 发布日期:2014-09-26
通讯作者: 吴雪艳 E-mail:xueyanwu@sjtu.edu.cn

Preparation of Porous Carbon Material from Coffee Groundsand Its Application to Lithium Ion Batteries

TIAN Wenqing¹, WU Xueyan¹, WEI Xiao²

1. School of Material Sciences and Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China;2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China

Received:2013-10-09 Online:2014-07-26 Published:2014-09-26
Contact: WU Xueyan E-mail:xueyanwu@sjtu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

以咖啡渣为原料, 利用碳化与活化反应制备出多孔的碳材料，并利用X射线衍射、扫描电子显微镜、 Raman光谱和N₂吸附脱附等方法分析该材料的物理化学性质. 结果表明: 该材料具有较高的石墨化程度；当质量电流密度为0.1 A/g时，其首圈放电和充电质量比容量值分别为1 029 mA·h/g和461 mA·h/, 且循环稳定性较好, 其质量比容量远高于石墨的理论容量（372 mA·h/g）.

关键词: 锂离子电池, 负极材料, 多孔碳, 生物质, 咖啡渣

Abstract:

An easy carbonization and activation approach was employed to synthesize porous carbon material with coffee grounds as carbon source. X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, and scanning electron microscopy (SEM) show that the prepared material possesses a disordered structure with a relatively high graphitization degree. The existence of mesopores was confirmed by the nitrogen adsorption/desorption isotherms as well as the pore size distribution curve. At a mass current density of 0.1 A/g, the initial discharge and charge capacities of the prepared material can reach as high as 1 029 and 461 mA·h/g, respectively, much higher than the theoretical capacity of graphite (372 mA·h/g).

Key words: lithium ion battery, anode material, porous carbon, biomass, coffee grounds

中图分类号:

田文卿, 吴雪艳, 魏霄. 咖啡渣制备多孔碳材料及其在锂离子电池上的应用[J]. 吉林大学学报(理学版), 2014, 52(04): 802-806.

TIAN Wenqing, WU Xueyan, WEI Xiao. Preparation of Porous Carbon Material from Coffee Groundsand Its Application to Lithium Ion Batteries[J]. Journal of Jilin University Science Edition, 2014, 52(04): 802-806.

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