隨著手機(jī),筆記本電腦等便攜式工具的普及以及電動(dòng)汽車等大型交通工具的興起,傳統(tǒng)的鋰離子電池已經(jīng)不能再滿足人們的需求。因此,開發(fā)出具有高安全性,高比容量,以及優(yōu)異循環(huán)性能的鋰離子電池成為人們迫切追求的目標(biāo)。硅具有4200 mAh g^-1的超高理論容量,被視為新一代鋰離子電池負(fù)極材料。然而,硅基負(fù)極材料也存在體積膨脹,顆粒粉碎以及固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜)不斷變厚等問題,導(dǎo)致容量衰減嚴(yán)重,所以硅基負(fù)極材料目前難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,現(xiàn)在的解決方法主要圍繞在納米化、合金化,多孔化等策略和表面包覆技術(shù)相結(jié)合的方法對(duì)硅進(jìn)行改性。石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作為一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料,因合成方便,軟質(zhì)相等優(yōu)勢(shì),以及較高的熱穩(wěn)定性,耐酸堿,半導(dǎo)體性質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于催化,傳感,器件等一系列的領(lǐng)域。本論文中,我們結(jié)合二維氮化碳材料的熱穩(wěn)定性與零維硅納米顆粒的高比容量,通過(guò)原位復(fù)合和原位還原等手段將兩者有效復(fù)合。通過(guò)復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高硅顆粒的分散性,增加與電解液的接觸面積,提供儲(chǔ)鋰N活性位點(diǎn)等,解決目前硅所存在的部分穩(wěn)定性問題,提高硅基...

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1鋰離子電池的市場(chǎng)應(yīng)用Figure.1.1Marketapplicationoflithiumionbattery

am進(jìn)行合作研究，首次提出分別以二硫化鈦和金屬鋰作為正，該電池有著較為優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和容量保持率[13]。但鋰率不均勻會(huì)導(dǎo)致刺狀鋰枝晶的形成，嚴(yán)重的話甚至?xí)┐谈羲栽揕i/TiS2二次電池并沒有投入到商業(yè)化應(yīng)用當(dāng)中。19分別以二硫化鉬和金屬鋰作為正負(fù)極，將所得的鋰離子二次....

圖1.2鋰離子電池工作原理示意圖

硅/氮化碳復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用O2–xe-Li1-xCoO2+xLi+xLi++xe-LixC62+6CLi1-xCoO2+LixC6

圖1.3鋰離子電池分類Figure.1.3Classificationoflithiumionbattery

3圖1.3鋰離子電池分類Figure.1.3Classificationoflithiumionbattery以采取多種分類方法，根據(jù)電解質(zhì)的形態(tài)可分為液電池（簡(jiǎn)稱LIP）兩大類。此外，如圖1.3所示，根型鋰電池（如常用的手機(jī)電池電芯）、柱形鋰電池?fù)?jù)電極材料的....

圖1.4（a）Si-Li相轉(zhuǎn)變機(jī)理圖

在450℃時(shí)，Si-Li合金出現(xiàn)多個(gè)電壓平臺(tái)，如圖中黑線所示[26]；在室溫下，第一次鋰化過(guò)程中，硅經(jīng)歷了由單晶態(tài)到非晶態(tài)的轉(zhuǎn)變，隨后保持在了非晶態(tài)，顯示出了實(shí)際的充放電曲線[25]。某些情況，在室溫下，低于50mV的電位下發(fā)現(xiàn)了亞穩(wěn)態(tài)Li15Si4相[27]，脫....

本文編號(hào)：3994794