硅基材料作為未來(lái)最有可能替代碳基材料生產(chǎn)高效電池的一種電極材料,其本身有著許多得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),開發(fā)清潔高效的硅基材料對(duì)整個(gè)能源體系的改進(jìn)有著至關(guān)重要的意義。在實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)熔鹽電解脫氧的方法制備硅基合金,通過(guò)對(duì)前期電解材料壓制過(guò)程中主要壓力因素的探究,得到12 MPa為最優(yōu)成片壓力而后再進(jìn)行了溫度為850°C不同時(shí)間梯度的電脫氧實(shí)驗(yàn),對(duì)不同梯度產(chǎn)物進(jìn)行SEM微觀結(jié)構(gòu)觀測(cè)和進(jìn)行XRD晶型結(jié)構(gòu)分析探究得到,隨著電解時(shí)間的進(jìn)行雜質(zhì)相逐漸被反應(yīng),最終得到無(wú)其它雜質(zhì)的硅基合金,其中硅錳合金得到純合金的時(shí)間為38 h;硅鎳合金最佳電解時(shí)間為10 h,除此之外還對(duì)其最優(yōu)時(shí)間電解產(chǎn)物進(jìn)行進(jìn)一步TEM測(cè)試來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。得到硅基合金材料后經(jīng)過(guò)清洗、酸化和真空干燥處理后,進(jìn)行研磨與粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑按照8:1:1的配比均勻攪拌涂抹后的紐扣電池組裝,并測(cè)試相關(guān)的電化學(xué)性能。其中硅錳合金在電流密度為100 m A?g^-1時(shí),首圈比容量為1374.5 m Ah?g^-1,經(jīng)過(guò)110圈循環(huán)后比容量為682 m Ah?g^-1,保持率為49.6%,并且經(jīng)過(guò)循環(huán)...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 鋰離子電池簡(jiǎn)介
        1.1.1 鋰離子電池的組成和工作原理
        1.1.2 鋰離子電池性能的考察指標(biāo)
        1.1.3 鋰離子電池特性
        1.1.4 鋰離子電池的應(yīng)用前景
    1.2 鋰離子負(fù)極材料的研究概述
        1.2.1 鋰離子電池負(fù)極材料簡(jiǎn)介
        1.2.2 鋰離子電池碳基負(fù)極材料
        1.2.3 鋰離子電池其它負(fù)極材料
    1.3 鋰離子電池合金負(fù)極材料
        1.3.1 銻基合金負(fù)極材料的概況
        1.3.2 鋰離子電池負(fù)極材料的性能
    1.4 鋰電池硅基材料簡(jiǎn)述
        1.4.1 電化學(xué)性質(zhì)
        1.4.2 硅基負(fù)極材料的缺陷
        1.4.3 硅基材料的改進(jìn)
        1.4.4 硅基與金屬?gòu)?fù)合材料的研究
    1.5 熔鹽電解法的簡(jiǎn)介與進(jìn)展
        1.5.1 熔鹽電解法簡(jiǎn)述
        1.5.2 熔鹽電脫氧法的反應(yīng)原理
        1.5.3 熔鹽電解法的特點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)方案
    2.1 研究目標(biāo)
    2.2 研究?jī)?nèi)容
    2.3 創(chuàng)新點(diǎn)
    2.4 主要實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
        2.4.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器
        2.4.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑
    2.5 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線
    2.6 原料的制備
    2.7 硅基合金的制備
        2.7.1 硅錳合金陰極片的制備
        2.7.2 硅鎳合金陰極片的制備
        2.7.3 熔鹽電解制備合金
    2.8 電池組裝
        2.8.1 電極的制備
        2.8.2 電池組裝方法
    2.9 材料的表征手法
        2.9.1 X射線晶體衍射分析
        2.9.2 掃描電鏡表面形貌分析
        2.9.3 透射電鏡表面形貌分析
        2.9.4 循環(huán)伏安性能測(cè)試
        2.9.5 恒流充放電性能測(cè)試
        2.9.6 交流阻抗性能測(cè)試
第3章 硅錳合金的制備及電化學(xué)性能研究
    3.1 原料的制備
    3.2 陰極片制備及其電解
        3.2.1 燒結(jié)過(guò)程影響因素
        3.2.2 電解產(chǎn)物的影響因素
    3.3 硅錳合金的電化學(xué)性能
    3.4 小結(jié)
第4章 硅鎳合金的制備及電化學(xué)性能研究
    4.1 原料的制備
    4.2 陰極片制備及其電解
        4.2.1 燒結(jié)過(guò)程影響因素
        4.2.2 電解產(chǎn)物影響因素
    4.3 硅鎳合金的電化學(xué)性能
    4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
企業(yè)導(dǎo)師簡(jiǎn)介
作者簡(jiǎn)介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3758399