發(fā)布時(shí)間：2021-01-31 07:55

　　科技發(fā)展日新月異,電子設(shè)備的更新速度更是一日千里。隨著電子設(shè)備的普及和功能多樣化,電能損耗不斷增加。所以,儲(chǔ)能設(shè)備的進(jìn)步和發(fā)展成為推動(dòng)電子產(chǎn)業(yè)和工業(yè)的重要因素之一。鋰離子電池作為高能量密度,造價(jià)低廉的儲(chǔ)能設(shè)備廣受關(guān)注。水電、風(fēng)電等地區(qū)分布不均衡的資源需要大容量?jī)?chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)存和運(yùn)輸,便攜式電子設(shè)備的發(fā)展要求能量密度更高的電池。硅基材料形成最終態(tài)硅鋰合金具有4200 mAh/g的理論比容量,在眾多負(fù)極材料中脫穎而出,硅的理論比容量比市面上的負(fù)極材料高出8倍有余。硅基材料作為鋰離子電池負(fù)極材料,可與鋰發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成合金型產(chǎn)物,造成體積膨脹。體積膨脹造成材料粉化,從基底剝離等現(xiàn)象,影響電極穩(wěn)定性。另外,硅是半導(dǎo)體材料,本征電導(dǎo)率低,離子傳輸速率較低。針對(duì)硅基材料面臨的主要問題,本文采用結(jié)構(gòu)改性的方式解決。本文擬引入碳材料制作緩沖結(jié)構(gòu)緩解體積改變。碳材料能夠改善材料整體的導(dǎo)電性,為鋰離子傳輸提供通路,且碳材料本身具有容量,能夠減小由于引入緩沖介質(zhì)造成的容量降低。由于C與Si在高溫碳化時(shí)易形成Si_xC,造成容量損失,所以采用SiO₂包覆層隔離Si... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 鋰離子電池概述
        1.1.1 鋰電池的發(fā)展簡(jiǎn)史
        1.1.2 鋰電池的組成
        1.1.3 鋰離子電池工作原理
    1.2 負(fù)極材料
        1.2.1 碳類負(fù)極材料
        1.2.2 非碳類負(fù)極材料
    1.3 硅基負(fù)極材料的優(yōu)與劣
        1.3.1 硅基負(fù)極材料的優(yōu)勢(shì)
        1.3.2 硅基負(fù)極材料面臨的問題
    1.4 硅基材料的儲(chǔ)鋰機(jī)制
    1.5 硅基負(fù)極材料研究現(xiàn)狀
        1.5.1 納米結(jié)構(gòu)硅材料
        1.5.2 硅復(fù)合材料
        1.5.3 硅氧化物材料
    1.6 本課題研究?jī)?nèi)容及意義
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料的結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 X射線衍射測(cè)試（XRD）
        2.2.2 拉曼光譜分析（Raman）
        2.2.3 熱重分析（TGA）
        2.2.4 傅里葉變換紅外光譜分析（FTIR）
        2.2.5 掃描電子顯微鏡測(cè)試（SEM）
        2.2.6 透射電子顯微鏡測(cè)試（TEM）
    2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.1 電極制備
        2.3.2 扣式電池組裝
    2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 充放電測(cè)試
        2.4.2 循環(huán)伏安測(cè)試（CV）
        2.4.3 電化學(xué)阻抗測(cè)試（EIS）
3 Si@void@C材料及電化學(xué)性能
    3.1 材料制備
    3.2 結(jié)構(gòu)表征
        3.2.1 XRD表征
        3.2.2 Raman表征
        3.2.3 TGA表征
        3.2.4 FTIR表征
        3.2.5 SEM表征
        3.2.6 TEM表征
    3.3 電化學(xué)性能研究
        3.3.1 恒流充放電測(cè)試
        3.3.2 循環(huán)伏安測(cè)試（CV）
        3.3.3 電化學(xué)阻抗譜測(cè)試（EIS）
    3.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3010485