由于鋰離子電池具有高能量密度、高開路電壓、以及長的使用壽命,一直被廣泛應用于各種便攜式電子設備以及混合動力汽車中。其中硅,錫,鍺以及一些金屬氧化物由于具有較高的嵌鋰容量,有望成為新一代鋰離子電池負極材料。然而,這些材料在充放電過程中產(chǎn)生的巨大體積變化會導致電化學性能的迅速惡化。為了能夠滿足新一代高性能鋰離子電池的需求,對電極體系的優(yōu)化十分重要。論文從構(gòu)造三維導電網(wǎng)絡支撐的錫基電極以及自支撐三維錫基陣列結(jié)構(gòu)電極兩個角度對錫基負極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行改進,分別合成了三維錫納米顆粒聚吡咯水凝膠網(wǎng)絡（3D Sn/PPy）負極材料以及聚吡咯包覆錫銅合金納米管陣列（Sn-Cu@PPy NT array）負極材料。論文探討了該獨特結(jié)構(gòu)的形成機制,并通過場發(fā)射掃描電鏡,透射電鏡,電化學循環(huán)測試和電化學阻抗測試證實所制備的三維電極結(jié)構(gòu)可以明顯改善錫基電極材料循環(huán)過程中的體積膨脹,顯著提升錫基材料的循環(huán)壽命及倍率性能。在電流密度為200 mA g^-1循環(huán)條件下,3D Sn/PPy在200次循環(huán)后容量仍保持在511 mAh g^-1,相當于85%的容量保留率,遠高于... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同類型電池在體積比容量與質(zhì)量比容量之間的比較

圖 1-2 不同類型電池的結(jié)構(gòu)與組成[8](a) 圓柱電池 (b) 扣式電池 (c) 棱柱電池 (d) 薄膜電池 Schematic drawing showing the shape and components of various Li-ioonfigurations[8](a) Cylindrical (b) coin (c) prismatic and (d) thin and fla

圖 1-3 鋰離子電池工作原理示意圖[10] Schematic drawing of the working principles of Li-i指其中的鋰離子（Li+）嵌入和脫出正負極鋰離子電池工作原理如下圖 1-3 所示，充電

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰離子電池Sn基合金負極材料[J]. 褚道葆,李建,袁希梅,李自龍,魏旭,萬勇.  化學進展. 2012(08)
[2]鋰離子電池Sn-Ti合金負極材料的制備及性能研究[J]. 侯賢華,胡社軍,石璐.  物理學報. 2010(03)
[3]氧化鈦包覆對LiCo0.2Ni0.4Mn0.4O2結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 楊簫,黃友元,周恒輝,陳繼濤,張新祥.  無機化學學報. 2007(05)
[4]碳包覆納米金屬顆粒的合成研究進展[J]. 霍俊平,宋懷河,陳曉紅.  化學通報. 2005(01)
[5]鋰離子電池的應用開發(fā)[J]. 趙健,楊維芝,趙佳明.  電池工業(yè). 2000(01)



本文編號：3433162