改性球形石墨用于锂离子电池负极材料的研究

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1、辽宁：[程技术大学硕士学位论文摘要锂离子电池是20世纪90年代初迅速发展起来的新型电源体系，具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应等突出优点，负极材料对电池的性能起决定作用，常用的碳负极材料有硬碳材料、软碳材料和石墨。石墨材料导电性好，结晶度高，理论嵌锂容量高，充放电电位低且平坦，是目前锂离子电池重点研究的材料之一。但是，石墨也存在一些问题，如与电解液相容性差，首次充放电可逆容量低，不适合大电流充放电，循环寿命短。针对石墨材料作为锂离子电池负极材料的这些缺点，本实验对石墨表面进行改

2、性处理，在石墨表面包覆一层石油沥青，并在沥青包覆层中进一步引入硼、硅等非金属元素。通过测试比表面积、电镜扫描和电化学性能分析，发现改性后石墨材料的电性能有了明显改善，并初步探讨了其变化原因。关键词：石墨沥青负极掺杂改性辽宁二I二程技术大学硕士学位论文11ABSTRACTLithiumionbatteryhasbeendevelopedfrom1990，ithashighvoltage，highdensity，goodcirculationsandithasnotmemorydominoOffect．

3、AnodematerialSdecideSPerformanceofbattery．CarbonanodematerialScomprisehardcanbon，softcarbonandgraphite．Graphitematerialhasgoodelectronicconductivity，highcrystallinity，andhasahightheoreticalcapacity．Itscharge-dischargevoltageiSlowandflat．Itisoneofthemos

4、timportantmaterials0flithiumionbatterystudiedatpresent．But，therearestillsomeproblemsaboutgraphite，forexample，ithasabadcompatibilitywithelectrolyte，workingbadlyatahighcurrentdensity，andcyclenumberiSshortandSOon．Accordingtotheseproblemsofgraphitematerial

5、aslithiumionbattery，inthiSexperiment，usingpetrolicbitumentocoatgraphiteinordertoimprovethesurfaceperformanceofgraphitematerial．More,wealSOdopedsomenonmetallicelementssuchasboron，silicon，phosphorusandsononintothebitumen．ThroughthetestmethodesOfBET，SEM，a

6、ndelectrochemicalperformancetest，itwasfoundthattheelectrochemicalperformanceofthegraphitematerialhadbeenimprovedhadaobviousimprovement．Thenwediscussedthereasonsforthesetransformationsprimarily．Keywords：graphite；pitch；anode；doped；modification翻蓊点声瞬本人声明所盛

7、交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取簿豹磷突残票。罄次采露沥毒包覆J蠢墨与掺杂其它元素共改姓箴答锂离子憋也负极材料，研究了沥青包覆量、炭化温度、升温速率等包覆工艺对电池电怨学整熊鲍影酶，确定了竣睦毽覆工艺，势袁毙基礁上进～步掺杂鞠酸、疆院偶联荆，讨论了在沥青中引入硼、硅元素对电池电化学性能的影响。尽我所知，列目前国内外文献未见报道。终者：，肄嚣鬻：翟霉斗辽宁工程技术大学硕士学位论文1绪论1．1前言电池作为一种将化学能直接转化为电能的装置，广泛应用于电子、通讯、航天、交通等领域。随着科学

8、技术的不断进步、人类进入信息化社会、环保意识和可持续发展意识的增强，对体积小、重量轻、能量高、功率高、安全可靠、无污染的电池的需求更加迫切，传统的化学电源体系如(锌锰电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池)由于能量密度低或可能造成的环境污染等原因而无法完全满足人们对电池的上述要求，因此迫切需要开发新型高能电池。锂离子电池是以嵌锂化合物作为正负极材料的新型高能电池，由于它具有比能量高、工作电压高、自放电小、安全性能好以及充放电循环寿命长等一系列优点，引起了人们的广泛重视，成