目前,在眾多的儲能裝置例如鎳-鎘電池、鎳-氫電池、鋰離子電池等中,鋰離子二次電池以其具有比較高的能量密度和便攜性吸引了來自世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注并且已經(jīng)成功地應(yīng)用到便攜式電子設(shè)備和電動汽車市場中。電池的比容量主要取決于電池內(nèi)部的正極材料和負極材料,正、負極材料相對較低的比容量限制了鋰離子電池的進一步發(fā)展。為了解決這一問題,眾多研究學(xué)者努力去尋找一種新型的具有比較高穩(wěn)定容量的負極材料。本論文以納米硅粉（Si）、氯化鎳（NiCl₂）溶液、氨水、酚醛樹脂等為原料合成出了一種具有核-殼結(jié)構(gòu)的Si@Ni Si₂/Ni/C復(fù)合材料,其中核為硅粉,殼為Ni Si₂和Ni的混合物,通過對Si/C、Ni Si₂/Si和Si@Ni Si₂/Ni/C三種復(fù)合材料進行性能對比,研究Si@Ni Si₂/Ni/C復(fù)合材料作為鋰離子電池負極材料的電化學(xué)性能。利用硅粉、NiCl₂溶液和氨水為原料來獲得Si/Ni（OH）2前驅(qū)體,前驅(qū)體在300oC下熱還原得到Si@Ni... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的來源及研究目的和意義
    1.2 鋰離子電池
    1.3 硅基負極材料
        1.3.1 硅基負極材料存在的問題
        1.3.2 電化學(xué)嵌鋰的機理
        1.3.3 失效機制
        1.3.4 提高硅粉電化學(xué)性能的方法
        1.3.5 粘結(jié)劑的選擇
    1.4 選題依據(jù)和主要研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗所需藥品及儀器設(shè)備
        2.1.1 實驗所需藥品
        2.1.2 實驗所用儀器設(shè)備
    2.2 復(fù)合材料的制備方法
        2.2.1 硅/碳復(fù)合材料的制備
        2.2.2 硅/鎳合金復(fù)合材料的制備
        2.2.3 硅/鎳/碳復(fù)合材料的制備
    2.3 復(fù)合材料的表征技術(shù)
        2.3.1 復(fù)合材料的物理性能表征
        2.3.2 材料的電化學(xué)性能表征
    2.4 電池的組裝及性能測試
        2.4.1 工作電極的制備
        2.4.2 電池的組裝
        2.4.3 電池的性能測試
第3章 粘結(jié)劑的選擇及前驅(qū)體最優(yōu)配比的探索
    3.1 引言
    3.2 粘結(jié)劑的選擇及最佳配比的探索
        3.2.1 不同粘結(jié)劑對純硅粉性能的影響
        3.2.2 CMC粘結(jié)劑不同配比對純硅粉性能的影響
    3.3 納米硅/碳復(fù)合材料
        3.3.1 酚醛樹脂為碳源的Si/C復(fù)合材料
        3.3.2 聚苯胺為碳源的Si/C復(fù)合材料
        3.3.3 兩種碳源的比較
    3.4 Si/Ni合金復(fù)合材料
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Si@NiSi_2/Ni/C復(fù)合材料
    4.1 引言
    4.2 復(fù)合材料的合成示意圖及反應(yīng)原理
    4.3 復(fù)合材料的物理表征
        4.3.1 復(fù)合材料的XRD表征
        4.3.2 復(fù)合材料的Raman光譜表征
        4.3.3 復(fù)合材料的SEM和TEM表征
        4.3.4 復(fù)合材料的面掃描分析
        4.3.5 復(fù)合材料的TG表征
    4.4 復(fù)合材料的電化學(xué)性能
        4.4.1 復(fù)合材料的CV和EIS
        4.4.2 復(fù)合材料的循環(huán)性能性能曲線
        4.4.3 復(fù)合材料的倍率性能
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Silicon-based nanomaterials for lithium-ion batteries[J]. YIN YaXia,WAN LiJun & GUO YuGuo CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology,Institute of Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China.  Chinese Science Bulletin. 2012(32)



本文編號：3338937