本文關(guān)鍵詞：鋰離子電池Al-Cu-Fe合金負(fù)極材料的研究　出處：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 鋰離子電池 AlCuFe準(zhǔn)晶材料 負(fù)極材料 機(jī)械合金化

【摘要】：目前,為了滿足人們對新能源的需要,高容量的鋰離子電池被廣泛的研究。Al容易與鋰形成合金,其中Al4Li9合金的理論容量最高為2233mAhg-1。本文探索研究了鋰離子電池AlCuFe合金負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰性能。通過機(jī)械合金化方法初步進(jìn)行了制備AlCuFe合金的嘗試,對得到的合金進(jìn)行了性能測試。對于AlCuFe晶態(tài)合金,我們選擇了成分為Al7Cu2Fe和Al73Cu5Fe22。通過真空熔煉得到鑄態(tài)材料,并對鑄態(tài)材料進(jìn)行熱處理和機(jī)械球磨處理。結(jié)果表明熱處理后Al7Cu2Fe的儲(chǔ)鋰性能降低了,熱處理后的Al73Cu5Fe22放電比容量最高達(dá)87mAhg-1。鋁含量多的晶態(tài)合金材料儲(chǔ)鋰容量高。對于AlCuFe準(zhǔn)晶合金,成分為Al63Cu25Fe12和Al64Cu23.5Fe12.5,通過真空熔煉得到鑄態(tài)材料,并對鑄態(tài)材料進(jìn)行熱處理和機(jī)械球磨處理。結(jié)果表明800℃熱處理后Al64Cu23.5Fe12.5準(zhǔn)晶放電比容量可以達(dá)到177mAhg-1,是熱處理前放電比容量的2倍,且比熱處理后的Al63Cu25Fe12材料放電比容量增加了75mAhg-1。熱處理工藝可以改善準(zhǔn)晶態(tài)合金的儲(chǔ)鋰性能。準(zhǔn)晶材料與晶體材料相比,800℃熱處理Al64Cu23.5Fe12.5準(zhǔn)晶儲(chǔ)鋰容量最高,循環(huán)性能最好。單次循環(huán)電壓-容量曲線中都沒有出現(xiàn)充放電平臺(tái)。準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)可以存儲(chǔ)更多的鋰離子,儲(chǔ)鋰性能更高。機(jī)械合金化處理可以提高金屬硅的儲(chǔ)鋰性能。以元素粉末為原料,采用機(jī)械合金化法制備AlCuFe合金材料。確定制備工藝:球磨罐中粉末質(zhì)量為5g,加入1.5g丙酮,轉(zhuǎn)速為500r/min,球磨20h,在球磨過程中沒有出現(xiàn)粘壁現(xiàn)象,但是也沒有形成合金。將球磨時(shí)間增加到100h,球磨產(chǎn)物沒有形成合金。
[Abstract]:At present, in order to meet the needs of new energy, high-capacity lithium-ion batteries are widely studied.Al easily with lithium alloy formation, the theoretical capacity of Al4Li9 alloy is the highest lithium storage performance of 2233mAhg-1. was studied in this paper to explore AlCuFe alloy anode materials for lithium ion batteries. By mechanical alloying method has been carried out to prepare AlCuFe alloy, the alloy was tested. The AlCuFe amorphous alloy, we chose the composition of Al7Cu2Fe and Al73Cu5Fe22. obtained by vacuum smelting casting materials, and cast materials for heat treatment and mechanical milling processing. The results show that after heat treatment the lithium storage performance of Al7Cu2Fe decreased the thermal discharge, Al73Cu5Fe22 after the treatment capacity of up to amorphous alloy material lithium storage capacity of 87mAhg-1. aluminum content is high. The AlCuFe quasicrystal alloy composition is Al63Cu25Fe12 and Al64Cu23.5Fe. 12.5, obtained by vacuum smelting cast materials, and cast materials for heat treatment and mechanical milling processing. The results show that the temperature of 800 DEG C after heat treatment of Al64Cu23.5Fe12.5 quasicrystal discharge capacity can reach 177mAhg-1, is more than 2 times before heat treatment and discharge capacity of the Al63Cu25Fe12 material and the heat treatment after discharge specific capacity increased 75mAhg-1. treatment can improve the lithium storage performance of quasi amorphous alloy. Compared to Quasicrystal and crystal materials, 800 degrees of heat treatment of Al64Cu23.5Fe12.5 quasicrystal lithium storage capacity is highest, the best cycle performance. Single cycle voltage capacity curve did not appear. The charge discharge platform can store more quasicrystal structure lithium ion, lithium storage performance higher. Mechanical alloying treatment can improve the lithium storage performance of silicon metal. The powder as raw materials for preparing AlCuFe alloy by mechanical alloying method. To determine the preparation process of ball milling The quality of the powder in the tank is 5g, 1.5g acetone is added, the rotational speed is 500r/min, ball milling 20h does not appear sticky phenomenon during ball milling, but no alloy is formed. When milling time is increased to 100h, ball milling products do not form alloy.

【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM912

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