本文采用化學(xué)合成-機(jī)械球磨法制備出Si/Cu負(fù)極材料,并以聚苯胺為碳源對(duì)Si/Cu材料進(jìn)行改性,經(jīng)高溫固相法得到N摻雜碳材料的Si/Cu/N-C復(fù)合負(fù)極材料,該復(fù)合負(fù)極材料的首次庫倫效率和循環(huán)性能都得到明顯提高。利用X線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、恒流充放電、循環(huán)伏安、交流阻抗（EIS）等現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)系統(tǒng)研究了改性前后復(fù)合負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)、形貌及電化學(xué)性能。研究結(jié)果如下:1.采用化學(xué)合成-機(jī)械球磨法制備出由Si和Cu單質(zhì)相構(gòu)成的Si/Cu復(fù)合負(fù)極材料。通過優(yōu)化球磨時(shí)間,得到球磨時(shí)間為7h時(shí),循環(huán)性能最佳,球磨間短時(shí),硅粉和單質(zhì)銅未能充分混合,球磨時(shí)間過長(zhǎng)時(shí),形成的Cu2O含量增加。通過改變充電截止電壓,控制負(fù)極材料的嵌/脫鋰深度,在電壓區(qū)間為0.0-2.0 V時(shí),有效防止電極材料在多次嵌/脫鋰后的粉化、脫落,改善了材料的循環(huán)性能。在Si:Cu=a:b（a:b=0.5:1,1:1,1.5:1,2:1,2.5:1）負(fù)極材料中,當(dāng)Si:Cu=a:b（a:b=1.5:1）時(shí),首次放電比容量為1018.6 m Ah/g,100次充放電循環(huán)后容量為499.... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池的工作原理示意圖

單質(zhì)銅的SEM圖

圖 3-6 Si/Cu負(fù)極材料不同比例的 SEM圖(a)Cu;（b）Si0.5/Cu;（c）Si/Cu;（d）Si1.5/Cu;（e）Si2/Cu;（f）Si2.5/CuFig. 3-6 SEM images of Si/C composite with different column(a)Cu;（b）Si0.5/Cu;（c）Si/Cu;（d）Si1.5/Cu;（e）Si2/Cu;（f）Si2.5/Cu3.4.2 Si1.5/Cu 負(fù)極材料的 EDS 分析圖 3-7 Si1.5/Cu 為能譜測(cè)試結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]鋰離子電池負(fù)極材料石墨的改性方法[J]. 陳猛,肖斌,楊闖.  電池工業(yè). 2006(02)

博士論文
[1]鋰離子電池硅基復(fù)合負(fù)極材料的制備及電化學(xué)研究[D]. 高鵬飛.上海交通大學(xué) 2013
[2]鋰離子電池硅負(fù)極的失效行為與性能改進(jìn)[D]. 徐宇虹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]二次鋰電池中高容量硅/碳復(fù)合負(fù)極材料的合成及電化學(xué)研究[D]. 王保峰.中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所） 2004



本文編號(hào)：3569477