鋰離子電池負(fù)極碳基復(fù)合材料的研究.pdf

1、本文采用瀝青熱解碳對硬碳進(jìn)行包覆的方法改善其過低的首次效率及較小的可逆容量問題。首先研究了瀝青熱解碳的熱解工藝,結(jié)合其最佳工藝,通過二次包覆的方法制備了瀝青熱解碳/硬碳復(fù)合材料,提高了材料的首次效率及可逆容量;同時還研究了乙炔黑的加入對材料首次效率的影響;通過高溫法制備了新型碳材料石墨烯,結(jié)合其化學(xué)特性制備了硅/石墨烯復(fù)合材料及硅@碳/石墨烯復(fù)合材料。
　　通過瀝青的熱解工藝研究得到Stytle2方案制備的熱解碳具有最高的首次效率

2、為71.9％,遠(yuǎn)大于硬碳的65%;Stytle4方案得到的熱解碳具有較好的可逆容量,首次可逆容量為241mAh·g-1,50次循環(huán)后的可逆容量為234mAh·g-1,容量保持率為97%;同時二次包覆的復(fù)合材料的首次效率為72.2%,可逆容量為252mAh·g-1,30次循環(huán)后容量保持率為97.2%。
　　采用球磨法制備了硅/硬碳復(fù)合材料,得到質(zhì)量比硅/硬碳=1/8的材料擁有較好的性能,首次效率為72.3%,可逆容量為361mAh·

3、g-1,50次循環(huán)過后可逆容量為240mAh·g-1,容量保持率為66.5%。同時研究還發(fā)現(xiàn)乙炔黑對材料的首次不可逆效率值貢獻(xiàn)為6.7%。
　　通過高溫法制備了石墨烯,SEM、TEM等表征證實(shí)其擁有較薄的片層;并且材料具有良好的電化學(xué)性能,74.4mA·g-1的充放電電流密度下,首次可逆容量為1157mAh·g-1,30次循環(huán)后可逆容量依然為642mAh·g-1;同時在744 mA·g-1的電流密度下材料的比容量為581mAh·g