【摘要】：鋰離子電池是重要的能源儲(chǔ)存設(shè)備,開(kāi)發(fā)高能量密度,性能穩(wěn)定的電極材料是電池發(fā)展的方向。目前,硅材料因具有最大的理論比容量和儲(chǔ)量豐富等優(yōu)點(diǎn),已成為鋰離子電池負(fù)極材料研究的重點(diǎn)。但是,硅電極材料在多次充放電的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生巨大的體積膨脹效應(yīng),致使電極粉化失效,電池容量迅速下降。針對(duì)上述問(wèn)題,將碳材料與納米尺度的硅顆粒復(fù)合是一種有效的解決方法。本文以碳納米管和石墨烯為碳源,采用水熱法分別與介孔硅球進(jìn)行復(fù)合,制備硅碳復(fù)合材料。并對(duì)材料進(jìn)行XRD、SEM、TEM表征和電化學(xué)性能測(cè)試。主要結(jié)果如下:(1)以碳納米管為碳源,制備介孔Si/CNT復(fù)合材料,并研究了鎂熱還原溫度對(duì)材料結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明在650℃的反應(yīng)溫度下,復(fù)合材料的電化學(xué)性能最好,在100mA/g的電流密度下,循環(huán)100次后,放電容量仍有645.6mAh/g。(2)以石墨烯為碳源,制備介孔Si/G復(fù)合材料,探究鎂熱還原溫度對(duì)材料結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明在650℃反應(yīng)溫度下,材料的形貌特征最好,電極材料的導(dǎo)電性能和循環(huán)穩(wěn)定性能均有提高。(3)以碳納米管和石墨烯為碳源,制備介孔Si/CNT/G復(fù)合材料,結(jié)果表明在650℃反應(yīng)溫度下,石墨烯,碳管,以及硅球能夠很好的結(jié)合在一起,其中硅球附著在碳管表面,硅球和石墨烯共同存在于石墨烯片層中間。在100mA/g的電流密度下,循環(huán)100次后放電比容量為707.5mAh/g,并且倍率性能良好。
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB33;TM912
【圖文】：

發(fā)展科學(xué)家 Gilbert N.Lewis 最早提出過(guò) 50 多年的發(fā)展，M.S.WhitT屬鋰為負(fù)極制備出鋰電池；隨Taridan 公司選擇用 Li0.3MnO2作于負(fù)極鋰片的金屬活性強(qiáng)，容生膨脹，存在著極大的安全隱充放電過(guò)程中，鋰片凹凸不平不均勻沉積，容易生成鋰枝晶，鋰枝晶會(huì)慢慢長(zhǎng)大，鋰枝晶的隔膜會(huì)被刺穿，使正負(fù)極直接電池一直都沒(méi)有被大規(guī)模生產(chǎn)

找更好的添加劑來(lái)提高電池的性能池將會(huì)成為電池發(fā)展的重點(diǎn)[23]。作原理和結(jié)構(gòu)原理鋰電池發(fā)展而來(lái)，其實(shí)質(zhì)是一種鋰是正負(fù)極材料鋰離子濃度變化的過(guò)本結(jié)構(gòu)都需要正極、負(fù)極、電解液封圈、蓋板等組成。鋰離子電池是核心部分。現(xiàn)在由于不同的市場(chǎng)需狀。圖 1-2 和 1-3 分別為常用扣式鋰意圖[24-25]。

圖 1-3 柱式鋰離子電池結(jié)構(gòu)[25]chematic structure of a column lithium 而言，充放電原理大體一致，其質(zhì)，并且用作負(fù)極的化合物需要鋰電勢(shì)的化合物。鋰離子電池的

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本文編號(hào)：2783266