煤基石墨化炭结构调控及其储能应用研究

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实现碳达峰、碳中和目标，是我国推进能源革命的重要内容，而煤炭清洁高效利用是其中的关键一环。利用煤炭的材料特性，将其转化为高价值材料，是实现煤炭低碳化、高值化利用的有效途径。

锂离子电池作为一种绿色储能器件，凭借其高能量密度、长循环寿命、高放电电压、无记忆效应、低自放电率以及环境友好等优势，在便携式电子设备、电动/混合动力汽车以及静态储能系统等领域得到广泛应用。

现阶段锂离子电池的性能指标，例如容量、倍率性能、稳定性和循环寿命等，还无法完全满足新能源汽车等领域对高性能储能器件的要求。开发高性能、低成本、环境友好的锂离子电池迫在眉睫。而负极材料作为锂离子电池的关键组成部分，其性能提升是制约电池整体性能突破的关键因素。

煤炭作为我国的主要能源，长期以来为国民经济和社会发展做出了巨大贡献。传统的煤炭燃烧利用方式不仅会造成严重的环境污染，也造成了资源的浪费。如何实现煤炭资源的低碳高值化利用，是当前我国煤炭工业可持续发展面临的重大课题，也是实现我国碳达峰、碳中和目标的重要保障。

煤炭是一种储量丰富、价格低廉的天然矿产，其富含类似石墨的芳香环结构，碳原子层具有一定的择优取向性，结构致密，是制备富含石墨微晶产品的优质原料。以富含芳香片层的无烟煤为前驱体，可以制备出高品质的煤基石墨化炭，这不仅为高性能锂离子电池负极材料的开发提供了优质原料，也为煤炭的清洁高效利用开辟了新的途径。