本文關(guān)鍵詞：納米硅碳復(fù)合材料的制備及其鋰離子電池陽(yáng)極性能研究　出處：《蘭州大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：發(fā)展高效環(huán)保的能量存儲(chǔ)裝置以有效利用可再生能源成為當(dāng)前新能源領(lǐng)域需要解決的問(wèn)題之一。鋰離子電池作為一種二次電池,具有電壓高、比能量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電小、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì),近年來(lái)在新能源領(lǐng)域備受關(guān)注。由于硅材料具有高于碳10倍的理論比容量,且納米結(jié)構(gòu)的硅材料具有諸多優(yōu)良特性,這使得對(duì)硅基納米材料的研究成為當(dāng)前鋰離子電池負(fù)極材料研究的熱點(diǎn)。本文研究了幾種硅碳復(fù)合納米材料的制備、結(jié)構(gòu)和形貌以及其作為鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能。我們?cè)O(shè)計(jì)并制備納米結(jié)構(gòu)的硅碳復(fù)合材料是為了緩解在電池充放電循環(huán)過(guò)程硅所產(chǎn)生的巨大體積變化,從而提升其電化學(xué)性能。此外,本文還嘗試采用簡(jiǎn)單的制備方法以及廉價(jià)的原料,制備出具有良好電化學(xué)性能的硅碳復(fù)合納米材料。在第一部分研究中,我們采用鎂熱還原法,分別制備了硅碳復(fù)合納米線和納米顆粒。硅碳復(fù)合納米線是以正硅酸乙酯為硅源,通過(guò)靜電紡絲制備出SiO2/C前驅(qū)體納米線,再進(jìn)行鎂熱還原得到的。硅碳復(fù)合納米顆粒是以儲(chǔ)量豐富的天然凹凸棒土作為硅源,鎂熱還原后再實(shí)施碳包覆得到的。對(duì)兩種還原后得到的材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征,證實(shí)了鎂熱還原凹凸棒土的可行性。論文還對(duì)凹凸棒土還原后的形貌以及對(duì)電化學(xué)性能的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析。第二部分我們采用浸涂法制備了硅碳復(fù)合電極,對(duì)其結(jié)構(gòu)、形貌以及電化學(xué)性能進(jìn)行了表征和研究。我們以泡沫鎳為襯底,通過(guò)浸涂含有硅顆粒的醋酸纖維素丙酮溶液,再經(jīng)過(guò)熱處理后得到了以泡沫鎳為集流體的硅碳復(fù)合電極。對(duì)所制備的三種不同硅碳配比的復(fù)合材料電極的電化學(xué)性能進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)直接影響這電極的電化學(xué)性能,當(dāng)Si含量為75wt%時(shí),電極具有較好的循環(huán)性能,在200 mAg-1的電流密度下,首次放電比容量為1699 mAhg-1。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33;TM912

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本文編號(hào)：1350521