高容量鋰離子電池碳基復合負極材料的研究.pdf

1、隨著化石能源的逐步耗盡及世界范圍內(nèi)對低碳循環(huán)經(jīng)濟的迫切需求，環(huán)保低排放的電動車及混合動力車的研制和開發(fā)引發(fā)了對高能二次電池的需求。鋰離子二次電池因其環(huán)保，高能量密度，循環(huán)壽命長的優(yōu)點備受關注。目前鋰離子電池廣泛采用的石墨類碳負極材料的理論容量較低，高倍率性能差，難以滿意動力電池的需求。因而開發(fā)新型高性能負極材料迫在眉睫。
　　 復合材料技術可以發(fā)揮組成材料各自的優(yōu)點，克服單一材料的缺陷，是開發(fā)新型功能材料的一種有效途徑。碳與其它

2、材料所形成的功能化復合材料在化學催化、電化學催化和化學電源等領域具有獨特的應用價值。本論文針對鋰離子電池負極材料作為應用目標，研究了硅/碳/聚苯胺，空心碳半球兩類碳基復合功能材料合成方法。利用XRD，SEM，TEM等技術對材料的結構和形貌進行了分析，采用循環(huán)伏安法、恒流充放電測試，交流阻抗法等多種電化學研究方法對它們的循環(huán)容量、循環(huán)壽命以及高倍率下的循環(huán)性能等電化學性能進行了深入地研究。
　　 本論文主要開展了以下幾方面研究：<

3、br>　　 (1)采用高比容量的硅為活性體，摻入結構穩(wěn)定富有彈性的碳基體中，通過高溫固相法以及高能球磨法等方法制備了新型碳基復合材料，通過比較了不同碳源，硅碳比例，高溫固相反應溫度等因素優(yōu)化制備工藝，然后通過采用原位氧化合成聚苯胺的方法在硅碳復合材料的表面包覆上摻雜聚苯胺，制備的聚苯胺硅碳復合材料具有高的可逆容量784 mAh/g，而且在50次充放電循環(huán)后，放電容量還保持在690 mAh/g以上，具有良好的循環(huán)性能。
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