硅材料具有最高的理論比容量（4200 mAh/g）,安全無(wú)毒,在自然界儲(chǔ)量豐富,是理想的下一代鋰離子電池負(fù)極材料。然而其高達(dá)400%的體積膨脹,一直制約著硅在鋰離子電池的商業(yè)化應(yīng)用。本文制備了一種Si/MWCNTs/纖維素復(fù)合柔性鋰離子電池陽(yáng)極、以多孔柔性導(dǎo)電紙代替銅箔集流體,負(fù)載中空硅球制備鋰離子電池,使用氟化CNT物理包覆納米硅增強(qiáng)鋰離子電池電池性能,并通過(guò)微觀形貌觀測(cè)、物相分析、電化學(xué)性能測(cè)試等方法研究其電化學(xué)性能。主要研究成果如下:（1）Si/MWCNTs/纖維素復(fù)合柔性鋰離子電池陽(yáng)極的納米硅均勻的嵌入在MWCNTs構(gòu)建的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的孔隙中,納米硅和導(dǎo)電載體具有良好的接觸,使得界面電阻大幅下降,同時(shí)納米硅在電池充放電過(guò)程中具有足夠的膨脹空間,而保證了材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。電化學(xué)檢測(cè)顯示,其首次放電比容量達(dá)到2024 mAh/g,循環(huán)50次后比容量維持在850 mAh/g,展示出良好的循環(huán)穩(wěn)定性。此外,伴隨著循環(huán)的持續(xù)進(jìn)行過(guò)程中,電池的容量稍有提升,說(shuō)明這種電極結(jié)構(gòu)會(huì)伴隨這充放電循環(huán)更為緊實(shí),倍率性提升。（2）以多孔柔性導(dǎo)電紙代替銅箔集流體負(fù)載中空硅球制備鋰離子電池,S... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池工作原理示意圖

圖 1.2 SEI 膜重復(fù)生成示意圖變化會(huì)降低電池容量。硅不斷的膨脹、收縮會(huì)造成能嵌入，粉化部分的材料無(wú)法參與嵌鋰、脫嵌反應(yīng)粒徑越大，越容易粉化[115]。

圖 1.3 硅基電極粉化脫落圖體積膨脹會(huì)導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)極易不穩(wěn)定。高達(dá) 4 倍的體積膨脹互相擠壓，會(huì)導(dǎo)致極片涂層整體膨脹，使得涂層向外延展。又會(huì)留下較大的空隙，導(dǎo)致電極致密性下降，進(jìn)而導(dǎo)致電極


本文編號(hào)：3425673