本文關(guān)鍵詞：鋰離子電池新型負(fù)極材料的研究

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【摘要】： 鋰離子電池由于開路電壓高、能量密度大、循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn)得到日益廣泛的應(yīng)用。目前商業(yè)化使用的負(fù)極材料大多為石墨類負(fù)極材料,有很好的循環(huán)性能,但較低的理論容量(372mAh/g),逐漸不能滿足人們對高能量密度電池的需求。因此開發(fā)高容量負(fù)極材料已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 本文分別介紹了鋰離子電池的多孔硅/石墨/碳復(fù)合負(fù)極材料和錫鈷合金/氧化物復(fù)合材料。 在兩步高能球磨和酸蝕條件下制得了多孔硅/石墨復(fù)合材料,并對其進(jìn)行碳包覆制成多孔硅/石墨/碳復(fù)合材料。通過TEM,SEM等測試手段研究了多孔硅材料的結(jié)構(gòu)。作為鋰離子電池負(fù)極材料,電化學(xué)測試結(jié)果表明多孔硅/石墨/碳復(fù)合材料相比納米硅/石墨/碳復(fù)合材料有更好的循環(huán)穩(wěn)定性。同時,改變復(fù)合體配比、熱解碳前驅(qū)物、粘結(jié)劑種類和用量等也會對材料的電化學(xué)性能產(chǎn)生較大的影響。其中以使用10wt%LA132粘結(jié)劑的電極200次循環(huán)以后充電容量保持在649.9 mAh/g,幾乎沒有衰減。良好的電化學(xué)性能主要?dú)w咎于主活性體-多孔硅顆粒中的納米孔隙很好地抑制了嵌鋰過程中自身的體積膨脹,而且亞微米石墨顆粒和碳的復(fù)合也減輕了電極材料的體積效應(yīng)并改善導(dǎo)電性。 通過高能球磨方法制備了納米尺寸的錫鈷或者錫鎳合金/氧化鋁復(fù)合材料。XRD, SEM, TEM和EDS結(jié)果顯示,錫鈷合金納米顆粒均勻地分散在氧化鋁基質(zhì)中。電化學(xué)測試的結(jié)果表明,與錫/氧化鋁復(fù)合電極相比,錫鈷合金/氧化鋁、錫鎳合金/氧化鋁復(fù)合電極具有更好的循環(huán)性能。采用LA132粘結(jié)劑的錫鈷合金/氧化鋁復(fù)合電極在35個循環(huán)后容量仍保持在約540mAh/g。循環(huán)性能得到改善主要是因?yàn)閺?fù)合材料的電子導(dǎo)電性的提高,以及活性組分的均勻分散。此外,粘結(jié)劑是另外一個影響電極電化學(xué)性能的重要因素。LA132水性粘結(jié)劑在有機(jī)電解液中具有較強(qiáng)的粘結(jié)力和弱的溶脹效應(yīng),更適合用于體積變化大的復(fù)合電極中。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TM912

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 龍晚妹;鈦酸鋰的制備及摻雜改性研究[D];湘潭大學(xué);2011年

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本文編號：1137931