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《鋰離子電池硅基負極材料的制備與改性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、萬方數據中圖分類號UDC碩士學位論文學校代碼坦堡三密級坌五鋰離子電池硅基負極材料的制備與改性研究SynthesisandModificationofsilicon—basedcompositeasanodematerialsforlithiumionbatteries作者姓名:學科專業(yè):研究方向:學院(系、所):指導教師:論文答辯日期—生型魏來化學工程新能源材料化學化工學院劉開宇教授答辯委員會主席!域整中南大學2014年5月萬方數據學位論文原創(chuàng)性聲明fIIIIIIIIIII/11III11IIIIiiIIIIIIIII
2、IfY2684648本人鄭重聲明,所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了論文中特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得中南大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對本研究所作的貢獻均已在論文中作了明確的說明。申請學位論文與資料若有不實之處,本人承擔一切相關責任。作者簽名:趣盤日期:蘭』±年』月衛(wèi)日學位論文版權使用授權書本學位論文作者和指導教師完全了解中南大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定:即學校有權保留并向國
3、家有關部門或機構送交學位論文的復印件和電子版;本人允許本學位論文被查閱和借閱;學??梢詫⒈緦W位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索,可以采用復印、縮印或其它手段保存和匯編本學位論文。保密論文待解密后適應本聲明。作者簽名:趣塞日期:壟!±年互月羔目導師簽名日期:盟年±月生日萬方數據中南大學碩士學位論文摘要鋰離子電池硅基負極材料的制備與改性研究摘要:硅基材料具有非常高的理論容量及相對較低的脫嵌鋰電位平臺,被認為是最具潛力的高能量高性能的鋰離子電池負極材料之一。本文就鋰離子電池硅基負極材料的研究進展進行了詳細綜述,初步
4、研究了硅單質的電化學性能。采用兩種不同的方法分別制備了硅/石墨/碳復合材料和硅一石墨烯復合材料,并且分別研究了其結構形貌和電化學性能。初步考察了鱗片石墨及納米硅的電化學性能,在50mAg。下,納米硅首次充放電容量高達1800.2mAhg。1和3483.6mAhg~,20次之后的容量保持率為15.2%。鱗片石墨的首次充電容量為為345.8mAhg~,首次放電容量為434.9mAhg~,循環(huán)性能穩(wěn)定且維持在370mAh《1左右直至20次循環(huán)結束。以葡萄糖、納米硅和鱗片石墨為原料,采用液相固化以及高溫熱解結合的方法法制備硅/
5、石墨/碳復合材料(Si/G/C復合材料),考察了不同硅與鱗片石墨相對質量比對Si/G/C復合材料的結構及性能的影響。當納米硅與鱗片石墨的質量之比為3:7時,Si30FG70復合材料的綜合電化學性能最佳,首次充電比容量和放電比容量分別為733.6mAhg。1和1048.3mAhg~,首次庫倫效率為69.9%,20次之后的容量保持率為80.1%。以納米硅和氧化石墨烯為原料,通過一種自組裝的手段和水熱還原的方法制備了硅一石墨烯復合材料。考察了不同氧化石墨烯水溶液濃度對材料電化學性能的影響,當石墨烯水溶液濃度為2mg/mL時,
6、得到的Si.G一2復合材料循環(huán)性能最佳,首次充放電比容量分別為1123.3mAhg_和2259.4mAhg~.首次庫倫效率為49.7%,50次之后的可逆比容量為871.1mAhg~,容量保持率為77.5%。關鍵詞:鋰離子電池;硅基復合材料;鱗片石墨;自組裝;石墨烯分類號:28萬方數據中南大學碩士學位論文ABSTRA(了SynthesisandModificationofsilicon—basedcompositeasanodematerialsforlithiumionbatteriesAbstract:Silicon
7、—basedmaterialiSregardedasoneofthemostpromisinganodematerialsforhighenergydensityLi.ionbatteriesbecauseofitsextremelyhi曲theoreticalspecificcapacityandrelativelylowpotentialforinsertion/extractionofLi十.TheresearchprocessofsiliconbasedmaterialsforLi-ionbatteriesha
8、dbeensummarizedandtheelectrochemicalperformanceofSianodewerealsoinvestigated.InordertoimprovetheelectrochemicalperformanceofSi,twotypesofsilicon-basedmaterialsweresuc