包覆石墨與蔗糖基炭材料的大電流充放電性能研究.pdf

1、包覆石墨與蔗糖基炭材料的大電流充放電性能研究1Studyonelectrochemicalperformanceofcoatedartificialgraphiteandsucrosebasedcarbonathighcurrentdensities學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工藝研究生：胡步千指導(dǎo)教師：王成揚教授天津大學(xué)化工學(xué)院學(xué)院二零一零六月摘要近些年來，鋰離子電池被用作電動車等設(shè)備的動力電源，這對電池的功率密度提出了更高的要求。而鋰離子電池的功

2、率特性與電極材料密切相關(guān)。本文主要對鋰離子電池的炭負極材料進行研究，改善其在大電流下充放電性能。本文分別以人造石墨和蔗糖為原料來制備鋰離子電池炭負極材料，并對材料進行電化學(xué)性能研究。在本課題組前期研究的基礎(chǔ)上，以水性中間相瀝青(AMP)為包覆材料，采用少量多次的工藝對人造石墨進行包覆處理。SEM和電化學(xué)測試結(jié)果表明，20％質(zhì)量比的AMP分二次包覆的效果最均勻，得到的炭材料在20mA／g的電流密度下具有最優(yōu)的電化學(xué)性能，首次充放電效率為8

3、96％，放電容量為3664mAh／g。而分四次包覆人造石墨得到的炭材料，其表面的無定性炭層較厚，其在100mA／g的電流密度下，可逆放電容量為2686mAh／g，在各包覆樣品中具有最大的容量保持率，達到763％。另外，在蔗糖原料中摻入不同質(zhì)量比的膨脹石墨(EG)，在800℃和1000。C下熱解制得蔗糖基炭材料。通過掃描電子顯微鏡(SEM)，透射電子顯微鏡(TEM)，X射線電子衍射(XRD)，對蔗糖基炭材料的表面形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行表征。采