sic复合材料的制备及电化学性能研究锂离子化学应用大学论文 .doc

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1、教学单位：化学与材料科学学院学号：010301314210湖北工程学院2016届本科毕业论文（设计）论文题目：Si/C复合材料的制备及电化学性能研究专业：化学（应用方向）学生姓名：xx指导教师：xxSi/C复合材料的制备及电化学性能研究摘要：本文采用共沉淀法制备两种不同形貌的Si/C复合材料作锂离子电池负极材料，并研究其电化学性能。通过扫描电镜（SEM），X射线衍射仪（XRD）、热重分析和充放电测试等手段对样品进行表征分析。通过电化学测试，发现纤维状的硅碳复合材料电化学性能较好。在100mA·g-1，0.01-3.0V测试条件下，复合材料的首次充电比容量为571.77mAh/g，首次

2、放电比容量544.2mAh/g，首次库伦效率为95.19%，循环58周后比容量仍保持在530mAh·g-1左右。这种简易的制备方法为硅类电极材料的改性提供了一种新途径。关键词：锂离子电池；负极材料；Si/C复合材料；电化学性能PreparationandElectrochemicalperformanceofSi/CCompositesMaterialAbstract：Inthispaper,thetwodifferentmorphologiessiliconcarboncompositesmaterialweresynthesizedwiththecoprecipitation,a

3、sanodesmaterialinthelithiumionbatteries,andstudieditselectrochemicalperformances.Thecompositesmaterialwerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM),X-raydiffraction(XRD),thermalgravimetricanalysis,andcharge-dischargetest.Byelectrochemicaltests,theelectrochemicalperformanceofthefibroussilic

4、oncarboncompositematerialwasbetter.Atacurrentdensityof100mA/g,thevoltageintherangeof0.01-3.0V,thesiliconcarboncompositehadthehigherfirstcharge-dischargecapacitythatwas571.77mAh/gand544.2mAh/g.TheinitialCoulombefficiencywas95.19%.Thespecificcapacityremainedat530mAh/gafter58cycles.Thissimplesynth

5、esismethodprovidesanewwayforthemodificationofsiliconmaterials.KeyWords：Lithiumionbatteries;electrochemicalperformances;Si/Ccompositematerial;anodematerials目录摘要I关键词IABSTRACTIIKEYWORDSII1绪论11.1锂离子电池发展简史21.2锂离子电池的工作原理及分类31.3硅碳复合材料作负极材料研究进展41.4本论文选题的背景及意义62实验部分82.1实验药品82.2实验仪器82.3实验步骤92.4样品的表征102.4

6、.1热重分析102.4.2X射线衍射分析（XRD）112.4.3扫描电镜分析（SEM）112.5电极的测试132.5.1电极的制备132.5.2电极的组装133结果与讨论16参考文献17致谢20湖北工程学院化学与材料科学学院本科毕业论文1绪论随着经济不断发展，人们对能源的需求量日益增加，但石油等燃料资源有限，使用完后就会枯竭，因此如何有效的利用资源成为人们讨论的热点。其中二次电池更是焦点，它能将化学能与电能相互转化，而且对环境友好。二次电池的发展主要经历了铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池这四个阶段，如图1所示。图1二次电池发展历程二十世纪九十年代初，日本Sony能源公司研发了

7、新型的锂离子电池并对其进行商业化，随后锂离子电池行业迅速发展，已经在手机、计算机、数码产品等电子设备领域取得广泛应用。近些年来，人们的能源节约意识逐步增强，在交通领域，插电式混合动力汽车、纯电动车和混合动力电动车被认为是下一代最具有竞争力的交通工具，锂离子电池在这些领域的应用，展现出非常大的潜力。许多厂家纷纷研发出基于锂离子电池技术的绿色能源汽车，得到了社会各界的广泛支持。锂离子电池技术不但拥有优良的性能，而且符合了现代科技对电池高能化、小型化的要求，同时