鋰離子電池硅/石墨烯復合負極材料制備及性能研究
發(fā)布時間:2022-01-17 14:36
隨著科技迅速的發(fā)展,電動汽車研發(fā)使用已迫在眉睫。電動汽車關鍵部位就是電池,目前商業(yè)化的負極材料石墨已不能達到應用的要求。因此具有超高理論比容量(4200 m Ah/g)的硅材料得到青睞,但是硅材料電導率低和循環(huán)使用中體積膨脹效應大,限制了其商業(yè)化應用。本文主要針對這兩方面的的缺陷進行研究,采用液相剝離法制備多層石墨烯,通過高能點超聲法制備硅/石墨烯混合物,利用石墨烯柔韌性及導電性等優(yōu)異性能,從而改善硅材料的循環(huán)性能。采用液相剝離法制備多層石墨烯,當超聲分散劑為乙醇時,通過對石墨烯表面形貌圖、拉曼及傅里葉紅外表征,得出最佳表面活性劑濃度為6 mg/m L,最佳超聲剝離時間為10 h;當超聲分散劑為水/N-甲基吡咯烷酮(二者體積比為1:1)時,同樣通過對表面形貌圖、拉曼及傅里葉紅外表征,分析得出最佳表面活性劑濃度為4 mg/m L,最佳超聲剝離時間為10 h。采用高能點超聲法將前述中制備的石墨烯與納米硅顆;旌,改善了電極材料的循環(huán)性能及倍率性能。通過對石墨烯/硅混合物進行結構表征及電化學性能測試,使用乙醇溶劑最佳條件下制備的石墨烯時,當石墨烯和硅質量比2:3,混合時間3 h,混合效果最佳...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
硅電極的失效機制[40]
僅為 6.7×10-4S/cm,需要加入導電劑。如圖圖 1-1 硅電極的失效機制[40])材料粉碎 b)硅電極形態(tài)和體積變化程中硅具有較大的體積效應,會引起電接觸見圖 1-2 a),鋰化反應過程中,硅顆粒膨脹顆粒收縮,體積變化導致電極脫落和失效。士主要采用“低維”和“復合”兩種方法來解決
蛋黃殼結構
【參考文獻】:
期刊論文
[1]少層石墨烯的微波輻照法快速制備及表征(英文)[J]. 冷嫻,熊翔,鄒儉鵬. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(01)
[2]Silicon-based nanomaterials for lithium-ion batteries[J]. YIN YaXia,WAN LiJun & GUO YuGuo CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology,Institute of Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China. Chinese Science Bulletin. 2012(32)
[3]鋰離子電池硅基負極材料研究進展[J]. 湯潔,劉學武,隆武強. 化工新型材料. 2012(04)
[4]硅納米線的PECVD生長研究[J]. 徐泓,宋經緯,周祥,吳金姿,陳忠平,馬錫英. 大學物理實驗. 2010(02)
博士論文
[1]鋰離子電池硅基復合負極材料的制備及電化學研究[D]. 高鵬飛.上海交通大學 2013
本文編號:3594907
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
硅電極的失效機制[40]
僅為 6.7×10-4S/cm,需要加入導電劑。如圖圖 1-1 硅電極的失效機制[40])材料粉碎 b)硅電極形態(tài)和體積變化程中硅具有較大的體積效應,會引起電接觸見圖 1-2 a),鋰化反應過程中,硅顆粒膨脹顆粒收縮,體積變化導致電極脫落和失效。士主要采用“低維”和“復合”兩種方法來解決
蛋黃殼結構
【參考文獻】:
期刊論文
[1]少層石墨烯的微波輻照法快速制備及表征(英文)[J]. 冷嫻,熊翔,鄒儉鵬. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(01)
[2]Silicon-based nanomaterials for lithium-ion batteries[J]. YIN YaXia,WAN LiJun & GUO YuGuo CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology,Institute of Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China. Chinese Science Bulletin. 2012(32)
[3]鋰離子電池硅基負極材料研究進展[J]. 湯潔,劉學武,隆武強. 化工新型材料. 2012(04)
[4]硅納米線的PECVD生長研究[J]. 徐泓,宋經緯,周祥,吳金姿,陳忠平,馬錫英. 大學物理實驗. 2010(02)
博士論文
[1]鋰離子電池硅基復合負極材料的制備及電化學研究[D]. 高鵬飛.上海交通大學 2013
本文編號:3594907
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3594907.html
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