煤炭清洁高效利用是国家推进实现碳达峰碳中和目标的重要内容，煤的材料化是实现其低碳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，广泛应用于便携式电子设备、电动/混合动力汽车及静态储能系统等领域。其中，负极材料的微观结构是影响锂离子电池性能的关键因素之一。本书基于无烟煤富含类石墨微晶芳香片层，且原生孔隙发达等特点，以无烟煤为原料，在掌握热处理过程中无烟煤微观结构演化规律的基础上，通过合理调控炭化-石墨化过程，在石墨微晶结构中有针对性地引入纳米孔道，构筑以石墨微晶为骨架兼具丰富孔结构的煤基石墨化炭负极材料。本书系统研究了煤基石墨、微扩层煤基石墨、煤基多孔炭纳米片、煤基石墨烯纳米片等不同石墨化炭的微观结构调控机制及其微观结构对负极材料储能性能的内在影响机理等，为高性能炭负极材料的研发和煤炭资源的低碳高值化利用提供理论依据和技术支撑。 本书可供从事煤基炭负极材料研究、煤炭加工与利用的工程技术人员和科研人员阅读，也可供高等院校相关专业的师生参考。

前言
1 锂离子电池基础
1.1 引言
1.2 锂离子电池概述
1.2.1 锂离子电池发展历程
1.2.2 锂离子电池工作原理
1.2.3 锂离子电池应用现状与前景
1.3 锂离子电池电极材料研究进展
1.3.1 锂离子电池正极材料
1.3.2 锂离子电池负极材料
1.4 煤基炭材料在锂离子电池中的研究进展
1.4.1 煤基石墨化炭研究进展
1.4.2 煤基多孔炭研究进展
1.5 石墨化炭负极材料表面改性研究进展
1.5.1 表面包覆
1.5.2 化学修饰
1.5.3 元素掺杂
1.5.4 微晶结构优化
参考文献
2 煤基石墨化炭的结构调控方法和测试手段
2.1 实验材料与仪器设备
2.1.1 实验材料与化学试剂
2.1.2 主要仪器设备
2.2 煤基石墨化炭的结构调控方法
2.2.1 煤基石墨化炭的制备
2.2.2 煤基石墨的制备
2.2.3 微扩层煤基石墨的制备
2.2.4 煤基多孔炭纳米片的制备
2.2.5 煤基石墨烯纳米片的制备
2.2.6 煤基多孔石墨化炭的制备
2.3 煤基石墨化炭的测试手段
2.3.1 微观结构表征方法
2.3.2 电化学性能测试方法
参考文献
3 无烟煤高温热处理过程中微观结构的演化行为
3.1 引言
3.2 煤基石墨化炭的微观结构表征
3.2.1 微晶结构表征
3.2.2 孔结构表征
3.2.3 表面化学性质表征
3.3 煤基石墨化炭的储锂性能
3.3.1 恒流充放电测试
3.3.2 倍率性能测试
3.3.3 循环性能测试
3.3.4 循环伏安测试
3.3.5 电化学阻抗谱测试
3.4 煤基石墨化炭的微观结构与储锂性能的构效关系
3.5 本章小结
参考文献
4 高性能煤基石墨负极材料的制备及其储锂性能
4.1 引言
4.2 煤基石墨的微观结构
4.2.1 微晶结构表征
4.2.2 形貌结构表征
4.2.3 孔结构表征
4.3 煤基石墨负极材料的储锂性能
4.3.1 恒流充放电测试
4.3.2 循环伏安测试
4.3.3 倍率性能和循环性能测试
4.4 本章小结
参考文献
5 微扩层改性对煤基石墨微观结构和储锂特性的影响
5.1 引言
5.2 氧化微扩层改性对煤基石墨微观结构的影响
5.2.1 微晶结构表征
5.2.2 形貌结构表征
5.2.3 孔结构表征
5.2.4 表面化学性质表征
5.3 微扩层煤基石墨负极材料的储锂特性
5.3.1 电化学性能测试
5.3.2 储锂机制分析
5.4 本章小结
参考文献
6 煤基多孔炭纳米片的结构调控及其储锂特性
6.1 引言
6.2 煤基多孔炭纳米片的结构表征及其储锂特性
6.2.1 煤基多孔炭纳米片的结构表征
6.2.2 煤基多孔炭纳米片的储锂性能
6.2.3 煤基多孔炭纳米片的微观结构与储锂性能的构效关系
6.3 煤基多孔炭纳米片的表面修饰及其储锂特性
6.3.1 N、P共掺杂煤基多孔炭纳米片的结构表征
6.3.2 N、P共掺杂煤基多孔炭纳米片的储锂性能
6.3.3 N、P共掺杂煤基多孔炭纳米片的微观结构与储锂性能的构效关系
6.4 本章小结
参考文献
7 基于机械力化学作用的煤基石墨烯纳米片制备及其储锂特性
7.1 引言
7.2 煤基石墨烯纳米片的结构表征及其储锂特性
7.2.1 煤基石墨烯纳米片的结构表征
7.2.2 煤基石墨烯纳米片的储锂性能
7.2.3 煤基石墨烯纳米片的微观结构与储锂性能的构效关系
7.3 煤基石墨烯纳米片的表面修饰及其储锂特性
7.3.1 B掺杂煤基石墨烯纳米片的结构表征
7.3.2 B掺杂煤基石墨烯纳米片的储锂性能
7.3.3 B掺杂煤基石墨烯纳米片的微观结构与储锂性能的构效关系
7.4 本章小结
参考文献
8 煤基多孔石墨化炭的结构调控及其储锂特性
8.1 引言
8.2 煤基多孔石墨化炭的结构表征及储锂性能
8.2.1 煤基多孔石墨化炭的结构表征
8.2.2 煤基多孔石墨化炭的储锂性能
8.3 煤基多孔石墨化炭的储锂机制
8.3.1 本征石墨片层对锂原子的吸附行为
8.3.2 缺陷石墨片层对锂原子的吸附行为
8.3.3 双层石墨片层对锂原子的吸附行为
8.3.4 B掺杂石墨片层对锂原子的吸附行为
8.4 本章小结
参考文献