中國粉體網(wǎng)訊 比表面積及孔結(jié)構(gòu)對材料性能有很大的影響。在細(xì)小粉末中，相當(dāng)大比例的原子處于或靠近表面，如果粉末的顆粒有裂縫、縫隙或在表面上有孔，則裸露原子的比例更高。同樣的物質(zhì)，粉末狀與塊狀有著顯著不同的性質(zhì)。與塊狀相比，細(xì)小粉末更具活性，顯示出更好的溶解性，熔結(jié)溫度更低，吸附性能更好，催化活性更高。這種影響非常顯著，以至于在某些情況下，比表面積及孔結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成有著相當(dāng)?shù)闹匾�。因此，無論在科學(xué)研究還是在實際生產(chǎn)中，了解材料的比表面積和孔徑分布都是非常重要的事情。
1、什么是比表面積
比表面積是指單位質(zhì)量物料所具有的總面積。通常指的是固體材料的比表面積，例如粉末、纖維、顆粒、片狀、塊狀等材料。國標(biāo)單位m2/g。
根據(jù)實際需要，比表面積分為內(nèi)比表面積、外比表面積和總比表面積；通常未注明情況下粉體的比表面積是指單位質(zhì)量粉體顆粒外部表面積和內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)的表面積之和。粉體材料越細(xì)，表面不光滑程度越高，其比表面積越大。由于納米材料細(xì)度很高，一般具有比較大的比表面積；吸附劑、催化劑、炭黑等材料的效能與比表面積關(guān)系密切，一定效能需要一定范圍的比表面要求；但并不是比表面積越大，粉體質(zhì)量就越好。
比表面積測定分析有專用的比表面積測試儀，國內(nèi)比較成熟的是氮吸附法。目前國內(nèi)外比表面積測試統(tǒng)一采用多點BET法，國內(nèi)外制定出來的比表面積測定標(biāo)準(zhǔn)大都以BET測試方法為基礎(chǔ)。
2、什么是孔徑分析
固體表面往往是凹凸不平的，凹坑深度大于凹坑直徑就成為孔。有孔的物質(zhì)叫做多孔體，沒有孔的物質(zhì)是非孔體。多孔體具有各種各樣的孔直徑、孔徑分布和孔容積。
孔徑分布是多孔材料的重要性質(zhì)之一，對多孔體的透過性、滲透速率、過濾性能等一系列的性質(zhì)均具有顯著影響。多孔材料的孔徑指多孔體中孔隙的名義直徑，一般都有平均或等效的意義，其表征方式有最大孔徑、平均孔徑、孔徑分布等等。具體測定方法有：斷面直接觀測法、氣泡法、透過法、壓汞法、氣體吸附法、離心力法、懸浮液過濾法、X射線小角度散射法等等。
3、硬碳材料的特點
硬碳是指難石墨化碳，是一種通過熱解高分子聚合物、石油化工產(chǎn)品、生物質(zhì)等得到的熱解碳。由于前驅(qū)體中存在大量H、O、N等雜原子，阻礙了熱處理過程中結(jié)晶區(qū)域的形成，導(dǎo)致在2500℃以上的高溫下也很難石墨化。
根據(jù)熱解碳化溫度的不同，硬碳材料可以分為1000-1400℃之間的高溫?zé)峤馓己?00-1000℃的低溫?zé)峤馓�。根�?jù)碳源的不同可以分為樹脂碳（如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚糠醇樹脂等）、有機聚合物碳（如PVA、PVC、PVDF、PAN等）、炭黑（CVD法制備的乙炔黑等）、生物質(zhì)碳（如植物殘渣和外殼等）等。
硬碳具有大量微孔結(jié)構(gòu)，擁有比石墨層間距更大的層狀結(jié)構(gòu)，使得鋰離子可以快速的脫嵌，倍率性能優(yōu)良，可以作為鋰電池負(fù)極材料。對硬碳材料的比表面積及孔徑進(jìn)行分析，對于我們更好地把握硬碳材料的性能有積極意義。
針對各類負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與國內(nèi)外市場狀況，中國粉體網(wǎng)將于11月5-6日在青島舉辦2022先進(jìn)負(fù)極材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇，旨在為負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)搭建深度交流的平臺，開展產(chǎn)、學(xué)、研合作，助推負(fù)極材料行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。屆時，北京精微高博科學(xué)技術(shù)有限公司總經(jīng)理馬志遠(yuǎn)先生將作題為《比表面積及孔徑分析對硬碳性能的影響》的報告。
參考來源：
1、北京精微高博科學(xué)技術(shù)有限公司官網(wǎng)
2、負(fù)極材料硬碳的特點及其制備.中國粉體網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/文正）
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