二氧化硅材料理論比容量高,嵌鋰電位低,被認(rèn)為是新型下一代負(fù)極材料。但是其體積膨脹大,導(dǎo)致粉化,循環(huán)性能較差。離子和電子導(dǎo)電性差,導(dǎo)致倍率性能不佳,首次庫倫效率低。另外,研究鋰離子電池在高溫下的電化學(xué)性能具有重要意義。本文以蔗糖為碳源,以正硅酸乙酯水解的二氧化硅為硅源,進(jìn)行高溫?zé)峤馓及蔡幚?得到不同碳含量的SiO_x@C材料;在最佳碳包覆量的基礎(chǔ)上進(jìn)行LiF摻雜,研究摻雜LiF對材料電化學(xué)性能的影響;針對SiO_x@C材料首次庫倫效率低的缺點,實驗中采用預(yù)鋰化的方法來改善;此外,還用溶膠-凝膠法合成Ga摻雜鎳錳酸鋰正極材料,重點討論了該材料高溫下的循環(huán)性能和不同Ga摻雜量對材料性能的影響。綜合物相表征和電化學(xué)表征分析后得到以下結(jié)論:(1)在高溫?zé)峤獾倪^程中發(fā)生了碳熱改性,SiO_x中x<2,且最佳碳含量為41.82%,此時電化學(xué)性能最佳,首次庫倫效率達(dá)到69%,當(dāng)電流密度為0.1 A/g時,比容量是591.3 mAh/g,100次循環(huán)后,比容量保持率為94.1%。在0.2,0.4,0.8,1.6,0.1 A/g電流密度下...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1圓柱型鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖

圖1-1圓柱型鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖[5]Fig1-1Theschematicdiagramofcylindricallithium-ionbatteries池的工作原理

圖1-2鋰離子電池工作原理圖

圖1-2鋰離子電池工作原理圖Theschematicdrawingofworking-mechanismoflithium-ionbatter池負(fù)極材料的研究

圖3-1不同碳包覆量的SiOx@C負(fù)極材料的制備流程圖

圖3-1不同碳包覆量的SiOx@C負(fù)極材料的制備流程圖Fig.3-1FlowdiagramofpreparationprocessforSiOx@Canodematerialwithdifferentamountofcarboncoated

圖3-3純相SiO2和不同碳包覆量SiOx@C材料的負(fù)極材料的傅里葉紅外變換光譜圖

如圖3-3所示，樣品在456、803、1069cm-1的特征峰分別對應(yīng)于Si-O-Si的不對稱伸縮振動峰[82]、對稱伸縮振動和彎曲振動，在1581cm-1的特征峰對應(yīng)著蔗糖的C=C鍵的振動[83]，表明蔗糖發(fā)生熱解，而樣品SiO2在1581cm-1的處沒....

本文編號：3921008