鋰離子電池在便攜式電子設(shè)備的電源中占據(jù)統(tǒng)治地位。而且為了保證可持續(xù)發(fā)展,其在電動(dòng)汽車等動(dòng)力型應(yīng)用中也與日俱增。而提高其能量密度、功率密度是提升續(xù)航等能力的關(guān)鍵,所以人們一直在尋找一種高比容量,安全性好,具有杰出循環(huán)性能的負(fù)極材料去替代商業(yè)化石墨負(fù)極。磷化鈷由于其相對(duì)較小的極化,轉(zhuǎn)化產(chǎn)物具有較高的離子電導(dǎo)率,高比容量,穩(wěn)定性高等優(yōu)勢而廣受關(guān)注。但是其也存在較大的體積膨脹率和較差的導(dǎo)電性問題,為此,我們用機(jī)械球磨法制備了多相協(xié)同的磷鈷化合物及其碳復(fù)合材料,以得到磷鈷化合物作為負(fù)極材料的優(yōu)秀二次電池。首先通過機(jī)械球磨法制備了共生共長多相協(xié)同CoP/CoP3復(fù)合相負(fù)極材料,優(yōu)化條件得當(dāng)鈷磷比為1:2、球磨時(shí)間為40h、熱處理溫度為600℃時(shí)制備磷鈷化合物具有較佳的電化學(xué)性能,此時(shí)在0.2 A/g時(shí),最低容量保持率高達(dá)87.8%;即使在5 A/g大電流密度下,經(jīng)過1000圈循環(huán)后仍保持373.3 mAh/g的可逆比容量,相對(duì)第三個(gè)循環(huán)具有91.49%的高容量保持率。結(jié)果表明磷鈷比影響著相的成分,球磨時(shí)間影響著相的相對(duì)含量,熱處理影響著結(jié)構(gòu)的結(jié)晶度和穩(wěn)定性,他們調(diào)節(jié)著磷鈷化合物的相協(xié)同作用進(jìn)一步地... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?１組裝紐扣電池結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｉ＊ａｉｎ?ｏｆ?ａｓｓｅｍｂｌｅｄ?ｂｕｔｔｏｎ?ｂａｔｔｅｉｙ??

３．?４球磨時(shí)間對(duì)相含量以及電化學(xué)性能影響的研究??通過文獻(xiàn)查閱１６１１得知球磨產(chǎn)物相含量隨著球磨時(shí)間發(fā)生變化，也影響最終的鉆磷??比，金屬鈷作為電？導(dǎo)體提高混合相的電子導(dǎo)電性，而紅磷作為轉(zhuǎn)化型材料的活性物質(zhì)??中心，有著提高物質(zhì)比容量的作用，但磷的含量越高則體積膨脹越大，穩(wěn)定性會(huì)變差，??他們即相互矛盾又相互提高。所以球磨時(shí)間能夠調(diào)節(jié)著磷鈷化合物的物相和電化學(xué)性??能。所以我們分別探究了球磨２０ｈ，?４０ｈ，?６０ｈ，８０ｈ的產(chǎn)物物相并測試電化學(xué)性能確定??最佳球磨時(shí)間。??３．４．１球磨時(shí)間對(duì)物相的影響??

?鋰離子電池磷化鈷負(fù)極材料研究???盡管球磨時(shí)間不同但都有憐鈷化合物合成，如圖３．５所示。眾所周知，通過同一?ＸＲＤ??圖譜中相對(duì)峰值強(qiáng)度的變化可以定性地分析相含量的變化，圖３．５中的ａ和ｂ位置分別??對(duì)應(yīng)ＣｏＰ和Ｃ〇Ｐ３的峰；，可以清晰地看到增加＾球磨時(shí)間之后，代表ＣｏＰ的ａ位置峰相對(duì)??強(qiáng)度逐漸增加并實(shí)現(xiàn)超越，表明ＣｏＰ相對(duì)含量逐漸增加而Ｃ〇Ｐ３含量減少。通過球磨８０ｈ??可獲得為無Ｃ〇Ｐ３衍射鋒的純凈ＣｏＰ。??３．?４．?２球磨時(shí)間對(duì)產(chǎn)物形貌的影響及球磨產(chǎn)物的相結(jié)構(gòu)??圖３．?６?ａ）球磨４０ｈ的ＳＥＭ圖，ｂ）球磨８０ｈ的ＳＥＭ圖??Ｆｉｇｕｒｅ３．６?ａ）?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｂａｌｌ?ｍｉｌｌｉｎｇ?ｆｏｒ?４０ｈ，?ｂ）?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｂａｌｌ?ｍｉｌｌｉｎｇ?ｆｏｒ?８０ｈ??從ＳＥＭ圖可以看出，隨著球磨時(shí)間延長，磷鈷化合物的尺寸形貌變化不明顯，均??呈現(xiàn)大小不均勻的納米近似球狀顆粒構(gòu)成。??—??圖３．７經(jīng)過４０ｈ球磨并熱處理樣品的ＴＥＭ圖??Ｆｉｇｕｒｅ３．７?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｅ?ａｆｔｅｒ?４０ｈ?ｂａｌｌ?ｍｉｌｌｉｎｇ?ａｎｄ?ｈｅａｌ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ??１８??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Facile preparation of core-shell Si@Li4Ti5O12 nanocomposite as large-capacity lithium-ion battery anode[J]. Mengjing Liu,Hanyang Gao,Guoxin Hu,Kunxu Zhu,Hao Huang.  Journal of Energy Chemistry. 2020(01)
[2]鋰離子動(dòng)力電池材料研究進(jìn)展[J]. 李相哲,蘇芳,徐燁玲.  電池工業(yè). 2018(03)
[3]磷化鈷微米花的制備及電化學(xué)性能[J]. 仝建波,溫俊濤.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2015(04)
[4]鋰離子電池進(jìn)展[J]. 金忠.  化學(xué)世界. 2000(S1)



本文編號(hào)：3595918