高速發(fā)展的電子產(chǎn)品以及新能源汽車等行業(yè)對鋰離子電池提出了更高的要求。采用高容量電極材料來提升電池電化學(xué)性能是目前的主要手段,但這一類新型電池還難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。研究表明,提升電極極片的機(jī)械穩(wěn)定性能在不改變現(xiàn)有電極主體材料的情況下,一定程度提升電池的電化學(xué)性能。粒徑級配是一種將不同粒徑的粉體材料相互之間按比例搭配以提升混合材料整體性能的方法,在混凝土結(jié)構(gòu)增強(qiáng)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。對此,本文選用了粒徑級配的方法來提升石墨基負(fù)極材料的整體性能。首先選擇石墨與石墨粒徑級配,提高極片的機(jī)械性能,改善材料的導(dǎo)電性,增強(qiáng)材料的電化學(xué)性能;其次選擇石墨與硅粒徑級配,結(jié)合硅顆粒強(qiáng)度和容量高的特點(diǎn),從增強(qiáng)涂層穩(wěn)定性與提升導(dǎo)電能力和容量同時(shí)入手來提升石墨基負(fù)極材料的電化學(xué)性能。本論文的主要內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）選用了6μm和9μm兩種尺寸的石墨分別與18μm石墨混合,制備了石墨/石墨負(fù)極混合材料,研究了小尺寸石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5%、10%和20%時(shí)對極片穩(wěn)定性與電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,粒徑級配前,極片的抗拉伸能力為41.387 N;當(dāng)6μm石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,極片抗拉伸能力可達(dá)到45.2 N,首次... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 鋰離子電池的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景
    1.2 商業(yè)電池負(fù)極研究現(xiàn)狀及存在的問題
        1.2.1 碳負(fù)極材料
        1.2.2 鈦酸鋰負(fù)極材料
        1.2.3 硅基負(fù)極材料
        1.2.4 錫基負(fù)極材料
    1.3 研究目的與意義
        1.3.1 粒徑級配
        1.3.2 本文主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 機(jī)械性能表征
    2.4 電池的裝配與性能測試
第3章 石墨粒徑級配對電化學(xué)性能及機(jī)械性能的影響
    3.1 引言
    3.2 石墨粒徑級配后對石墨基負(fù)極材料機(jī)械性能的影響
        3.2.1 6 μm石墨粒徑級配后對石墨基負(fù)極材料機(jī)械性能的影響
        3.2.2 9 μm石墨粒徑級配對石墨基負(fù)極材料機(jī)械性能的影響
    3.3 石墨粒徑級配對鋰離子電池電化學(xué)性能的影響
        3.3.1 6 μm石墨粒徑級配對鋰離子電池電化學(xué)性能的影響
        3.3.2 9 μm石墨粒徑級配對鋰離子電池電化學(xué)性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 硅/石墨粒徑級配對電化學(xué)性能及機(jī)械性能的影響
    4.1 引言
    4.2 硅粒徑級配對石墨基負(fù)極材料機(jī)械性能的影響
        4.2.1 3 μm硅粒徑級配對石墨基負(fù)極材料機(jī)械性能的影響
        4.2.2 6 μm硅粒徑級配對石墨基負(fù)極材料機(jī)械性能的影響
        4.2.3 9 μm硅粒徑級配對石墨基負(fù)極材料機(jī)械性能的影響
    4.3 硅粒徑級配對鋰離子電池電化學(xué)性能的影響
        4.3.1 3 μm硅粒徑級配對鋰離子電池電化學(xué)性能的影響
        4.3.2 6 μm硅粒徑級配對鋰離子電池電化學(xué)性能的影響
        4.3.3 9 μm硅粒徑級配對鋰離子電池電化學(xué)性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰電池技術(shù)在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J]. 周芳,劉思,侯敏.  電源技術(shù). 2019(02)
[2]等離子噴涂參數(shù)對Al2O3-13wt%TiO2涂層組織及硬度的影響[J]. 楊紅亮,李新梅,李啟東.  熱加工工藝. 2019(02)
[3]石墨基鋰離子電池負(fù)極材料研究進(jìn)展[J]. 時(shí)杰,劉慶,臧浩宇,呂憲俊.  化工新型材料. 2019(01)
[4]小粒徑石墨顆粒對鋰離子電池性能影響研究[J]. 孫世敏,王珍珍,郭密,陳述林.  電池工業(yè). 2018(06)
[5]堆石料顆粒形狀對堆積密度及強(qiáng)度影響的離散元分析[J]. 王蘊(yùn)嘉,宋二祥.  巖土力學(xué). 2019(06)
[6]鋰離子電池老化研究進(jìn)展[J]. 宋楊,蘇來鎖,王彩娟,張雅琨,張劍波.  電源技術(shù). 2018(10)
[7]鋰離子電池硅基負(fù)極材料研究進(jìn)展[J]. 曹六陽,潘繼民.  產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2018(18)
[8]鋰離子電池電極材料的斷裂現(xiàn)象及其研究進(jìn)展[J]. 張俊乾,呂浡,宋亦誠.  力學(xué)季刊. 2017(01)
[9]顆粒級配對乙烯基酯樹脂/石墨復(fù)合材料性能的影響[J]. 高衛(wèi)強(qiáng),夏立超,王成國,吳宏,郭少云.  高分子材料科學(xué)與工程. 2016(11)
[10]溶膠-凝膠PVP輔助燃燒法制備Li4Ti5O12及其電化學(xué)性能的研究（英文）[J]. 常龍嬌,羅紹華,呂方,郭克石,包碩,齊西偉,郝愛民,翟玉春,王志遠(yuǎn).  稀有金屬材料與工程. 2015(12)



本文編號：3361784