發(fā)布時間：2023-04-10 18:13

　　鋰離子電池是動力電池汽車的核心器件,是動力電池汽車功率和續(xù)航能力的保障,因此動力電池汽車的發(fā)展對鋰離子電池提出了高容量,大倍率充放電以及倍率性能的要求。然而目前的傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料雖然其循環(huán)性能良好,但是比容量低,只有372 mAh/g,倍率性能不佳,難以適應(yīng)動力電池汽車的要求。新型Sn基負(fù)極材料比容量高,有993 mAh/g,但其循環(huán)性能差。針對傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料和新型負(fù)極材料的特點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了Sn/Cu一體化集流體,Sn-CNTs/Cu一體化集流體以及多層結(jié)構(gòu)(C/Sn-CNTs/Cu)負(fù)極,為了提升碳負(fù)極的容量,并預(yù)期能實(shí)現(xiàn)新型負(fù)極商業(yè)化應(yīng)用,論文對以上三種材料的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了細(xì)致研究,得到如下研究成果:(1)采用甲基磺酸錫體系,在粗糙銅箔上用50 mA/cm2電流密度進(jìn)行不同時間的電沉積,制備了不同時間的Sn/Cu一體化集流體,研究結(jié)果表明電沉積15 s的Sn/Cu一體化集流體組裝的電池容量最佳。在0.1 C的倍率下,經(jīng)100次循環(huán)后容量保持率為58.4%。對該材料進(jìn)行熱處理工藝研究,結(jié)果表明其在熱處理?xiàng)l件為80℃、12 h,組裝出的電池的容量最佳。其在0.1 C的倍率下,100...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展史
        1.2.2 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及工作原理
        1.2.3 鋰離子電池正、負(fù)極材料
    1.3 石墨負(fù)極與新型Sn基負(fù)極存在的關(guān)鍵問題及解決方法
        1.3.1 傳統(tǒng)石墨材料面臨的關(guān)鍵問題及解決方法
        1.3.2 新型Sn基負(fù)極材料面臨的關(guān)鍵問題及解決方法
        1.3.3 碳納米管在錫基負(fù)極材料中的應(yīng)用
    1.4 多層結(jié)構(gòu)在負(fù)極材料中的應(yīng)用及設(shè)計(jì)
        1.4.1 一體化結(jié)構(gòu)在負(fù)極材料中的應(yīng)用
        1.4.2 一體化集流體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        1.4.3 多層結(jié)構(gòu)(C/Sn-CNTs/Cu)負(fù)極的設(shè)計(jì)
    1.5 論文的研究依據(jù)和主要研究內(nèi)容
        1.5.1 論文的選題依據(jù)
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
第2章 Sn/Cu一體化集流體的制備及電化學(xué)性能分析
    2.1 引言
    2.2 Sn/Cu一體化集流體的制備及結(jié)構(gòu)、成分表征分析
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和藥品
        2.2.2 電沉積實(shí)驗(yàn)
        2.2.3 Sn/Cu一體化集流體的電沉積制備流程
        2.2.4 Sn/Cu一體化集流體表面形貌、成分及相結(jié)構(gòu)表征分析
    2.3 Sn/Cu一體化集流體的電化學(xué)性能分析
        2.3.1 循環(huán)性能測試
        2.3.2 恒電流充放電曲線分析
        2.3.3 循環(huán)伏安曲線分析
        2.3.4 交流阻抗曲線分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 CNTs增強(qiáng)基的Sn-CNTs/Cu一體化集流體的制備及電化學(xué)性能分析
    3.1 引言
    3.2 Sn-CNTs/Cu一體化集流體的制備
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及規(guī)格
        3.2.2 CNTs的酸化處理
        3.2.3 采用的電鍍體系及工藝
        3.2.4 CNTs增強(qiáng)基的Sn-CNTs/Cu一體化集流體的形貌及成分表征
    3.3 CNTs增強(qiáng)基的Sn-CNTs/Cu一體化集流體的電化學(xué)性能分析
        3.3.1 恒電流放電曲線分析
        3.3.2 循環(huán)性能分析
        3.3.3 交流阻抗曲線分析
        3.3.4 大倍率性能測試
    3.4 本章小結(jié)
第4章 多層結(jié)構(gòu)(C/Sn-CNTs/Cu)負(fù)極的制備及電化學(xué)性能分析
    4.1 引言
    4.2 多層結(jié)構(gòu)(C/Sn-CNTs/Cu)負(fù)極的制備
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及規(guī)格
        4.2.2 石墨的涂布配方以及工藝
    4.3 多層結(jié)構(gòu)(C/Sn-CNTs/Cu)負(fù)極的電化學(xué)性能分析
        4.3.1 循環(huán)性能和倍率性能分析
        4.3.2 交流阻抗曲線分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3788592