报告题目:

硬炭负极材料的基础研究与产业化实践

报告人:

戴丽琴

所在单位:

中国科学院山西煤炭化学研究所

报告人简介：

戴丽琴，女，中国科学院山西煤炭化学研究所，助理研究员。主要从事储能炭材料制备及其应用研究，包括硬炭、硅炭及硫/炭材料及其在锂离子电池及钠离子电池的应用研究。作为项目骨干，参与国家、山西省等科研项目和国内外企业委托项目十余项，发表论文10余篇，申请专利13项（含PCT1项），参与制定《硬炭》国家标准1项，获得2020年山西青年五四奖集体荣誉奖。

摘要：

前驱体的纳米结构及合成条件对所制备硬炭的微观结构及电性能起关键核心作用，生物质（如淀粉、纤维素、木质素等）和矿物质（煤和沥青等）是目前研究较多的制备硬炭的三类主要的前驱体。他们各自的分子结构为探索其热化学转变过程中结构演变机制提供了机会，同时也为从分子尺度实现生物质高分子聚合物及稠环芳香矿物基结构向高性能硬炭材料的可控转化提供了平台。

基于此，我们选取淀粉、煤和沥青三种不同前驱体，通过交联固化、炭化、等工艺制备硬炭，并对其在钠离子及锂离子电池中应用研究进行综合评测。通过不同原料间的对比，揭示不同种类原料向无机炭材料转变过程中分子结构的演变机制，探究材料中碳原子高温重排及晶体演变机制，并进一步建立材料微观结构与储能性能间的构效关系。本工作可以为生物质及矿物基硬炭材料的规模化生产提供共性科学依据，为相关产业的高质量发展做出贡献。