鍺基鋰離子電池負(fù)極材料的研究.pdf

1、鋰離子電池由于具有比容量高、無(wú)污染、工作溫度范圍寬等特點(diǎn)，而被認(rèn)為是可以取代化石燃料等傳統(tǒng)能源的下一代能量?jī)?chǔ)存設(shè)備。事實(shí)上，鋰離子電池已經(jīng)被廣泛用于移動(dòng)電話、便攜式電腦和數(shù)碼電子產(chǎn)品等便攜式設(shè)備上。然而，若要將鋰離子電池應(yīng)用在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(HEV)、插電式混合動(dòng)力汽車(PHEV)和純電動(dòng)汽車(PEV)領(lǐng)域內(nèi)，其對(duì)能量密度的需求將要達(dá)到目前能量密度的2-5倍。石墨是目前應(yīng)用最廣泛的負(fù)極材料，但石墨中每六個(gè)碳原子才允許插入一個(gè)鋰原子，與

2、之相對(duì)應(yīng)的理論可逆容量?jī)H有372 mAh/g。因此，研究具有高比容量和高功率密度的負(fù)極材料來(lái)取代石墨負(fù)極成為急需解決的事情。
　　本文第一章為概述部分，講述了鋰離子電池的發(fā)展簡(jiǎn)史、工作原理以及負(fù)極材料的研究現(xiàn)狀。其中，重點(diǎn)講述了鋰離子電池負(fù)極材料的研究現(xiàn)狀，包括碳基材料、鈦基材料、合金材料和轉(zhuǎn)換材料，并介紹了各種材料的制備方法、形貌特點(diǎn)以及作為鋰離子電池負(fù)極材料表現(xiàn)出來(lái)的電化學(xué)性能。
　　第二章講述的是實(shí)驗(yàn)分析測(cè)試方法，主要

3、分析測(cè)試方法有X射線衍射法、紅外光譜法、拉曼光譜法、掃描電子顯微鏡法(SEM)、透射電子顯微鏡法(TEM)、熱重分析法和比表面積測(cè)量法，簡(jiǎn)單介紹了每種測(cè)試方法的工作原理、儀器組成以及適用條件等。
　　第三章講述的是三維多孔Ge@C復(fù)合材料的制備、表征及電化學(xué)性能測(cè)試。我們使用較為溫和的鎂熱還原方法，采用二氧化鍺、鎂粉和葡萄糖作為原料，在高溫保護(hù)氣氛下合成三維多孔Ge@C復(fù)合材料。作為對(duì)比，在相同條件下合成多孔Ge材料和Ge@C復(fù)合