本文從緩沖硅的體積膨脹,提高材料的導電率,以及提高硅材料的電化學性能的角度出發(fā),在硅中摻雜高導電性的碳材料,采用三種方法制備了Si/SWNT復合負極材料,通過SEM、TEM、XRD、XPS、拉曼光譜等技術(shù)手段對負極材料進行表征,通過性能測試評價了硅基負極材料電化學性能。主要研究成果如下:（1）采用靜電誘導自組裝技術(shù)和膜轉(zhuǎn)移的方法制備了三維網(wǎng)絡Si/SWNT復合負極材料。研究結(jié)果表明:在Si/SWNT負極材料中,納米硅球被封裝在碳納米管形成的錯綜復雜的三維碳基導電網(wǎng)絡中。該導電網(wǎng)絡既可以作為一個“緩沖骨架”,又提供了一個快速的電子傳輸通道,確保了材料具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。通過恒流充放電測試,在電流密度為400mA·g^-1的條件下,50次循環(huán)后,電池的容量高達941mAh·g^-1;當電流密度增大到1600mA·g^-1時,制備的復合材料容量仍能達到740mAh·g^-1,當電流密度再次回到200mA·g^-1時,比容量能夠達到950mAh·g^-1,顯示了良... 

【文章來源】：沈陽理工大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 鋰離子電池概述
    1.2 鋰離子電池結(jié)構(gòu)和工作原理
    1.3 鋰離子電池負極材料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 碳類材料
        1.3.2 過渡金屬氧化物負極材料
        1.3.3 合金類材料
    1.4 硅基負極材料
        1.4.1 硅負極材料存在的問題
        1.4.2 硅負極材料的儲鋰機理
        1.4.3 硅負極材料的研究現(xiàn)狀
    1.5 離子液體簡介
        1.5.1 離子液體定義及性質(zhì)
        1.5.2 離子液體的分類
        1.5.3 離子液體在電沉積中的應用
    1.6 立題依據(jù)和研究內(nèi)容
第2章 三維網(wǎng)狀Si/SWNT鋰離子電池負極材料制備及研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗藥品
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 Si/SWNT負極材料制備方法
        2.2.4 材料表征
        2.2.5 電化學性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 三維網(wǎng)絡Si/SWNT復合負極的結(jié)構(gòu)設計
        2.3.2 復合材料的形貌分析
        2.3.4 復合材料的結(jié)構(gòu)分析
        2.3.5 Si/SWNT復合材料的電化學性能
    2.4 小結(jié)
第3章 層狀Si/SWNT復合負極材料制備及研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 材料的制備
        3.2.4 材料表征
        3.2.5 電化學性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 層狀Si/SWNT復合負極材料的結(jié)構(gòu)設計
        3.3.2 層狀Si/SWNT復合負極材料的形貌分析
        3.3.3 層狀Si/SWNT復合負極材料的結(jié)構(gòu)分析
        3.3.4 層狀Si/SWNT復合負極材料的電化學性能
    3.4 小結(jié)
第4章 離子液體電沉積硅制備Si/SWNT復合負極材料的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗藥品
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 材料的制備
        4.2.4 材料表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Si/SWNT復合材料的形貌表征
        4.3.2 Si/SWNT復合材料的結(jié)構(gòu)表征
    4.4 展望
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Li-Si合金中間相作為鋰離子電池負極材料的研究（英文）[J]. 侯賢華,胡社軍,汝強,張志文.  稀有金屬材料與工程. 2010(12)



本文編號：3151170