硅基材料作為未來最有可能替代碳基材料生產高效電池的一種電極材料,其本身有著許多得天獨厚的優(yōu)勢,開發(fā)清潔高效的硅基材料對整個能源體系的改進有著至關重要的意義。在實驗中,通過熔鹽電解脫氧的方法制備硅基合金,通過對前期電解材料壓制過程中主要壓力因素的探究,得到12 MPa為最優(yōu)成片壓力而后再進行了溫度為850°C不同時間梯度的電脫氧實驗,對不同梯度產物進行SEM微觀結構觀測和進行XRD晶型結構分析探究得到,隨著電解時間的進行雜質相逐漸被反應,最終得到無其它雜質的硅基合金,其中硅錳合金得到純合金的時間為38 h;硅鎳合金最佳電解時間為10 h,除此之外還對其最優(yōu)時間電解產物進行進一步TEM測試來驗證實驗結果。得到硅基合金材料后經過清洗、酸化和真空干燥處理后,進行研磨與粘結劑和導電劑按照8:1:1的配比均勻攪拌涂抹后的紐扣電池組裝,并測試相關的電化學性能。其中硅錳合金在電流密度為100 m A?g^-1時,首圈比容量為1374.5 m Ah?g^-1,經過110圈循環(huán)后比容量為682 m Ah?g^-1,保持率為49.6%,并且經過循環(huán)...

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第1章 文獻綜述
    1.1 鋰離子電池簡介
        1.1.1 鋰離子電池的組成和工作原理
        1.1.2 鋰離子電池性能的考察指標
        1.1.3 鋰離子電池特性
        1.1.4 鋰離子電池的應用前景
    1.2 鋰離子負極材料的研究概述
        1.2.1 鋰離子電池負極材料簡介
        1.2.2 鋰離子電池碳基負極材料
        1.2.3 鋰離子電池其它負極材料
    1.3 鋰離子電池合金負極材料
        1.3.1 銻基合金負極材料的概況
        1.3.2 鋰離子電池負極材料的性能
    1.4 鋰電池硅基材料簡述
        1.4.1 電化學性質
        1.4.2 硅基負極材料的缺陷
        1.4.3 硅基材料的改進
        1.4.4 硅基與金屬復合材料的研究
    1.5 熔鹽電解法的簡介與進展
        1.5.1 熔鹽電解法簡述
        1.5.2 熔鹽電脫氧法的反應原理
        1.5.3 熔鹽電解法的特點
第2章 實驗方案
    2.1 研究目標
    2.2 研究內容
    2.3 創(chuàng)新點
    2.4 主要實驗儀器與試劑
        2.4.1 主要實驗儀器
        2.4.2 主要實驗試劑
    2.5 實驗技術路線
    2.6 原料的制備
    2.7 硅基合金的制備
        2.7.1 硅錳合金陰極片的制備
        2.7.2 硅鎳合金陰極片的制備
        2.7.3 熔鹽電解制備合金
    2.8 電池組裝
        2.8.1 電極的制備
        2.8.2 電池組裝方法
    2.9 材料的表征手法
        2.9.1 X射線晶體衍射分析
        2.9.2 掃描電鏡表面形貌分析
        2.9.3 透射電鏡表面形貌分析
        2.9.4 循環(huán)伏安性能測試
        2.9.5 恒流充放電性能測試
        2.9.6 交流阻抗性能測試
第3章 硅錳合金的制備及電化學性能研究
    3.1 原料的制備
    3.2 陰極片制備及其電解
        3.2.1 燒結過程影響因素
        3.2.2 電解產物的影響因素
    3.3 硅錳合金的電化學性能
    3.4 小結
第4章 硅鎳合金的制備及電化學性能研究
    4.1 原料的制備
    4.2 陰極片制備及其電解
        4.2.1 燒結過程影響因素
        4.2.2 電解產物影響因素
    4.3 硅鎳合金的電化學性能
    4.4 小結
結論
參考文獻
致謝
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