新型锂离子电池负极材料探索

《新型锂离子电池负极材料探索》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学硕士学位论文摘要摘要本文在综述国内外锂离子电池负极材料的研究进展的基础上，针对目前负极材料存在的容量低、循环性能差的缺点，分别研究了以低温溶胶法制备的不同尺寸的Fe304和以导电胶作为导电添加剂的纳米si粉复合材料作为锂离子电池负极材料，旨在探索新型的高性能的锂离子电池负极材料。利用XRD、SEM、TEM等技术对合成的Fe304材料的微观结构和形貌进行了分析，采用恒流充放电和循环伏安(Cv)技术测试其电化学性能。论文系统研究了颗粒尺寸对Fe304以及导电胶添加剂对纳米硅粉的电化学性能的影响。论文采用低温溶胶法通过改变主要反应物FeS04、KN03和KOH的比例，

2、制备了颗粒尺寸为50．900nm的Fe304颗粒。对采用不同尺寸的Fe304颗粒制备的电极的电化学性能的研究表明，颗粒尺寸是影响电极电化学性能的重要因素之一。随着Fe304颗粒尺寸的增加，电极的循环性能得到了明显的改善。对不同颗粒尺寸的Fe304的循环伏安曲线中氧化和还原峰位的研究表明，随颗粒尺寸的增加，电极的极化减弱。对Fe304电极的大电流放电性能的研究表明，电流密度在50．200mA／g范围内变化，对Fe304电极的循环容量影响很小，表明TFe：,104电极有良好的导电性倍率性能。论文初步探讨了Fe304颗粒尺寸对电极循环稳定性影响的机制。在充放电过程中Fe304

3、电极颗粒表面形成了SEI膜。Fe304和Li反应形成了Li20网络和细小Fe颗粒。当Fe304颗粒比较小时，比表面积大，从反应物表面脱落的纳米Fe颗粒和LhO颗粒的量相对于活性物质的量较多，所以在循环过程中容量下降较快。而对于大颗粒Fe304电极，由于比表面积小，从反应物表面脱落的纳米Fe颗粒和Li20颗粒的量相对较少，容量下降的程度就小，所以大颗粒Fe304电极的循环性能较小颗粒的得到提高。对以导电胶作为导电添加剂的纳米硅粉电极的电化学吸放锂性能和循环性能的研究表明，当放电电流为100mA／g时，在第二次循环时，含40wt．％导电胶的硅电极的放电容量高达3200mAh

4、／g，表明了导电胶作为添加剂有良好的导锂和导电性能。循环伏安测试分析表明，导电胶的加入抑制了放电过程中Li与si反应形成Li7si3的反应，并减少了si电极在循环过程中的极化，增加了电极的导电性。关键词：锂离子电池；Fe30t；低温溶胶法；Si负极材料；导电胶；电化学性能浙江丈学硕士学位论文AbstractInthispaper,therecentdevelopmentsontheanodematerialsoflithiumionbatteryarereviewed．Basedonthedisadvantagesofthepracticalanodematerials

5、suchaslowcapacityandpoorcyclestability,etc．，Fe304particleswithdifferentsizesynthesizedbyalowtemperaturesolmethodand1怕110-sizedSipowderwithconductiveadhesiveadditivesarestudiedasanodematerialsforlithumionbattery,respectively．，intheaimofdevelopingnewtypeofanodematerialsofhJighpreformace．Th

6、emicrostructuresofthesynthesizedFe304particleswereinvestigatedbyXRD，SEMandTEM．TheelectrochemicalpropertiesofanodeofFe304andnanosizedSipowderappenedwithconductiveadhesivearestudiedbygalvanostaticcharge-dischargeandcyclicvoltammetry(CV)methods．TheeffectsofparticlesizeofFe304ontheelectroche

7、micalpropertiesandtheconductiveadhesiveadditionontheelectrochemicalpropertiesoftheelectrodeoflithiumionbatteryaresystematicallystudied．TheFe304particleswithdifferentsizerangingfrom50to900mnweresuccessfullypreparedbyadjustingthecontentofreactantsofFeS04、KN03andKOHbyalowtem