中间相碳微球的改性及性能表征(4)
1.4.4 锂离子二次电池电极
MCMB 本身具有球状结构，堆积密度比较高，单位体积嵌锂容量比较大。而且小球具有片层状结构， 有利于锂离子的嵌入和脱嵌。另外，MCMB 外表面积比较小，在充放电过程中发生的边界反应少。因此，中间相炭微球材料可用于作锂离子二次电池的电极。石墨化程度高的MCMB 用于锂离子二次电池具有很好的特性，用MCMB 作电极制成的锂离子二次电池工作电压高达3. 6 V ，为普通电池的3 倍，并且循环寿命好(500～1 000 次) ，可以在- 20～60 ℃温度范围内使用。此外，这种电池还具有质量轻、无污染、比能量大( 120 W•h/kg) 、安全可靠、无记忆性等优点，很有可能向二次电池市场发起冲击，最终占据Cd/ Ni 电池的传统第4C(Cordless tools) 市场[6]。
1.4.5 催化剂载体
中间相碳微球可吸附某些催化剂而成为催化剂载体，若对其进行等离子体预处理，可增大催化剂吸附量。如煤焦油沥青中间相炭微球吸附固定超细铂颗粒可形成催化剂，用等离子体预处理后催化剂的吸附量从1. 6～3. 6 mg/ g 增加到3.6～6. 2 mg/ g 。由于MCMB 具有相对较大的导电性，也可用于电极的催化剂载体，Nozaki H 等于1989 年首次采用MCMB 作为载体制得了催化剂。
另外，MCMB 还可用作填充材料、导电材料、阳离子交换剂、功能复合材料以及表面修饰炭材料等 。
1.5 MCMB 的研究方向及发展前景
1.5.1 研究方向
（1） 单一结构产品生产
为满足某种产品的特定要求，需要生产具有特定结构(如具有单一结构而无缺陷或几种单一结构单体按一定比例混合) 的MCMB 。例如用做锂离子二次电池电极的MCMB 要求具有良好的平面片层结构， 以便锂离子容易嵌入和脱嵌。因此，在制备用做锂离子二次电池电极的MCMB过程中就要尽量避免缺陷结构(如“洋葱”状结构)的生成。到目前为止，还不能做到这一点。所以，进行产品定向性研究也还是十分必要的。
（2） MCMB 尺寸分布研究
研究发现， 若能制得具有窄尺寸分布的MCMB ，那么就能更好地把它应用于液相色谱填料、催化剂载体和其他功能炭材料中。例如，以粒径在20μm 左右的中间相炭微球为阳极的锂离子蓄电池具有较好的综合性能。虽然研究工作者对MCMB 的制备过程进行过大量研究，但由于在控制反应进程和从母液中分离中间相小球体方面仍存在许多困难，到目前为止直接制得颗粒大小分布均匀的MCMB 仍存在困难。工业中为避免这种情况，往往采用分级的办法来获得比较均匀的MCMB ， 但这种生产模式容易因一种粒径MCMB 的滞销而影响整个生产的进行。因此，继续探索如何制备尺寸分布范围小的MCMB 仍将是一个重要的研究方向。
（3） 提高MCMB 产率，降低生产成本研究
目前在制备MCMB 过程中普遍存在的一个问题是MCMB 的收率比较低(小于20 %) ，而且生产成本比较高，这十分不利于工业的大规模生产和应用。为此，就需要寻求更优化的生产条件、更低廉的原料、更利于环保的工艺来提高MCMB 的收率，降低生产成本。
（4） MCMB 的应用及工业化研究
虽然MCMB 已应用于诸如高密度高强度炭材料、高性能液相色谱柱填料、高比表面积活性炭、催化剂载体、阳离子交换剂及锂离子二次电池电极等领域，但MCMB 作为一种新型炭材料，它的许多优良特性还未能得到充分利用。虽然在日本已把MCMB 应用于工业，开始了较大规模的生产应用，但从国内或世界大范围来看，其工业化程度还十分不够，因此，工业化研究也还需进一步深入[7,8]。