鋰離子電池炭負極材料共改性研究.pdf

1、大連理工大學(xué)博士學(xué)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(xué)位級別：博士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：胡浩權(quán)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(jié)構(gòu)模型，運用該模型可以采用XRD測定的微晶結(jié)構(gòu)參數(shù)進行炭理想表面積，微晶平面和側(cè)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(dāng)炭微晶邊緣結(jié)構(gòu)影響變?nèi)?，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(guān)系，而且也為優(yōu)化微晶結(jié)構(gòu)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(dāng)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(dāng)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(dāng)與暴露于孔隙中微晶表面上的大共軛芳香碳層片邊緣或?qū)又薪Y(jié)構(gòu)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(dāng)