鋰離子電池作為一種綠色能量存儲裝置,因其具有高能量密度、無記憶效應(yīng)、相對低自放電率、長循環(huán)壽命等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品中,在電動汽車和航空航天等動力能源領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。碳材料是目前商用的鋰離子電池負極材料,其理論比容量較低僅為372 m Ah g^-1,已經(jīng)不能滿足人們對高性能鋰離子電池的需求。Si在自然界中儲量豐富,成本低廉,作為負極材料具有較高的理論比容量(4200 mAh g^-1)。但Si在嵌/脫鋰過程中會產(chǎn)生巨大的體積變化,導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)破壞,容量迅速衰減,循環(huán)性能較差。本文針對Si電極循環(huán)性能差的問題,采用納米結(jié)構(gòu)化、酸洗處理等方式來改善其電化學(xué)性能。本文采用直流電弧等離子體氣相蒸發(fā)法,以微米Si粉和Fe粉為原料,以瞬態(tài)VLS機制成功制備了硅納米線。采用XRD,TEM等測試方法對其進行結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明,直流電弧等離子體蒸發(fā)法是制備硅納米線粉體材料的有效方法。制備出的Si納米線相互纏繞,形貌均勻,直徑約10～20納米,長度約幾十到上百納米,多根納米線有共同的球狀節(jié)點（催化劑顆粒FeSi₂）,表面有...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.23DWSiNTs的（a）合成示意圖；（b，c）SEM圖和（d）TEM圖；（e）DWSiNTs電極在12C倍率下的循環(huán)性能和庫倫效率

高比能量鋰離子電池硅/鍺基負極材料的制備及其電化學(xué)性能研究屬基體上直接生長硅納米線作為鋰離子電池的負極材料。該負化學(xué)性能，在1C的倍率下還能保持2100mAhg-1的可逆比容，Cui等人[63]還設(shè)計制備了雙壁的硅納米管（double-walledSis）。DWSiNTs....

本文編號：4026957