2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、鋰離子電池是上世紀90年代后投放市場的新一代綠色環(huán)保電池。它因為電壓高、自放電率低、體積小、重量輕、無記憶效應(yīng)等獨特性能被廣泛應(yīng)用于便攜式電器以及電動汽車中。而鋰離子電池負極材料是制約其整體性能的關(guān)鍵因素之一。早期的鋰離子電池所采用的負極材料幾乎都是碳/石墨材料,但由于碳/石墨第一次充放電時,會在碳表面形成鈍化膜,造成容量損失;而且碳的電極電位與鋰的電位很接近,當電池過充時,金屬鋰可能在碳電極表面析出,形成枝晶而引發(fā)安全問題,且容量較低

2、。因而需要研究開發(fā)新型高能鋰離子電池負極材料。 硬碳是指高溫下也難以石墨化的碳材料,主要是高分子化合物的熱解碳。用于制備硬碳的原料種類很多,常見的主要有:糖、聚偏氟乙烯(PVDF)、酚醛環(huán)氧樹脂、聚氟乙烯、聚糖醇樹脂、棉布等。使用硬碳作為鋰離子電池負極材料具有一些突出的優(yōu)點:(1)它具有傾斜而不是像石墨類材料那樣平坦的充放電曲線,這樣就可以根據(jù)充放電曲線的電壓推算電池的容量從而便于電池的管理,這對動力電池尤為有利;(2)硬碳材料

3、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,循環(huán)性能好;(3)硬碳材料與PC基電解液相容性較好,因而可以在較低溫度下工作;(4)原材料廉價易得,成本低廉。由于硬碳材料的這些優(yōu)點,使得硬碳材料在動力型鋰離子電池負極材料方面受到人們重視。 本文主要研究了利用水熱法制備多孔碳微球和氧化鋅/硬碳復(fù)合多孔微球,分析其結(jié)構(gòu)與形貌,測試其在鋰離子電池應(yīng)用中的電化學(xué)性能。具體內(nèi)容如下: 第二章介紹了以葡萄糖晶體作為原料,利用水熱法制備多孔碳微球,分別用XRD、SEM、T

4、EM及BET法對多孔碳微球的晶相、成分和形貌進行了表征、分析。將多孔碳微球制備成鋰離子電池電極材料測試其電化學(xué)性能,發(fā)現(xiàn)多孔碳微球作為負極材料,具有較好的循環(huán)特性,容量衰減相對較緩慢,循環(huán)可逆性較好,但是還是存在著容量較低的問題。 第三章首先采用水熱法制備了ZnO一維納米材料并對ZnO一維納米材料的電化學(xué)嵌鋰性能進行了初步研究,發(fā)現(xiàn)ZnO作為負極材料,首次充放電電容量較高,可達到1090 mAh·g-1,但循環(huán)性能不好,循環(huán)10

5、次后,就很快衰減到200 mAh·g-1左右。接著介紹了利用葡萄糖及Zn(CH3COO)2作為原料,采用水熱法制備復(fù)合ZnO-硬碳多孔微球,研究其電化學(xué)性能發(fā)現(xiàn),經(jīng)過6次循環(huán)后,其比容量維持在350mAh·g-1,比碳微球比容量有所改善;在6次循環(huán)后,其比容量衰減相對較緩慢,循環(huán)性能比純ZnO材料有很大提高。 綜上,我們利用水熱法分別制備了多孔碳微球、ZnO一維納米材料、復(fù)合Zn0-碳微球作為鋰離子電池的負極材料,方法和設(shè)備簡單

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