高容量鋰離子電池碳基復(fù)合負(fù)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(duì)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的迫切需求，環(huán)保低排放的電動(dòng)車及混合動(dòng)力車的研制和開發(fā)引發(fā)了對(duì)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(diǎn)備受關(guān)注。目前鋰離子電池廣泛采用的石墨類碳負(fù)極材料的理論容量較低，高倍率性能差，難以滿意動(dòng)力電池的需求。因而開發(fā)新型高性能負(fù)極材料迫在眉睫。
　　 復(fù)合材料技術(shù)可以發(fā)揮組成材料各自的優(yōu)點(diǎn)，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(fù)合材料在化學(xué)催化、電化學(xué)催化和化學(xué)電源等領(lǐng)域具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。本論文針對(duì)鋰離子電池負(fù)極材料作為應(yīng)用目標(biāo)，研究了硅/碳/聚苯胺，空心碳半球兩類碳基復(fù)合功能材料合成方法。利用XRD，SEM，TEM等技術(shù)對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了分析，采用循環(huán)伏安法、恒流充放電測(cè)試，交流阻抗法等多種電化學(xué)研究方法對(duì)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(xué)性能進(jìn)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(jié)構(gòu)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(fù)合材料，通過比較了不同碳源，硅碳比例，高溫固相反應(yīng)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(fù)合材料的表面包覆上摻雜聚苯胺，制備的聚苯胺硅碳復(fù)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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