鋰離子電池炭負極材料共改性研究.pdf

1、大連理工大學博士學位論文鋰離子電池炭負極材料共改性研究姓名：楊紹斌申請學位級別：博士專業(yè)：化學工藝指導教師：胡浩權2001.1.1摘要的易石墨化材料進行時，能使微晶層片邊緣表面進一步改善，使炭可逆儲鋰性能大幅度提高。建立了一個新的含H石墨微晶結構模型，運用該模型可以采用XRD測定的微晶結構參數(shù)進行炭理想表面積，微晶平面和側面面積，層間面積和H含量等參數(shù)計算。這一模型克服了炭孔徑過小N2吸附不能測定和表面積過大時測定值過高估計的缺點，提供

2、了一種評價炭比表面積相對大小的新方法。模型研究發(fā)現(xiàn)，當炭微晶邊緣結構影響變弱，微晶層間距變化不大時，炭的可逆儲鋰性能主要受微晶尺寸影響。其中小于025V放電量隨微晶中層間面積的增加而增大，而大予025V放電量則隨炭理想表面積增加面增大。運用該模型不僅首次發(fā)現(xiàn)并建立了表面與放電量的關系，而且也為優(yōu)化微晶結構尺寸、提高炭電極的可逆儲鋰性能提供了理論依據(jù)。以斜坡式放電曲線為基本形式，對低溫炭電極性能進行了新的劃分。實際放電曲線可以看作是斜坡式

3、放電曲線與低壓(025V)或高壓平臺(1v附近)的組合，共有4種放電曲線形式。當H原子與微晶大共軛芳香碳層片邊緣連接時，作為表面儲鋰活性點產(chǎn)生的是斜坡式放電曲線。低壓平臺只在微晶層間距大時才產(chǎn)生。而高壓平臺在理想表面積和異原子含量(H或O)高時產(chǎn)生，當異原子H或O不與微晶大共軛芳香碳層片相連則不具備可逆儲鋰性能。當與暴露于孔隙中微晶表面上的大共軛芳香碳層片邊緣或層中結構缺陷相連時才能產(chǎn)生高壓放電平臺。證明了樹脂改性用于低溫炭的有效性。當