由于環(huán)境污染及能源短缺,新能源得到迫切關(guān)注,尋求高性能的鋰離子電池材料迫在眉睫。鋰離子電池常用的負極材料石墨存在著倍率性能不好以及容易發(fā)生溶劑共嵌等問題,并且石墨的理論容量（374 m Ah/g）已經(jīng)很難再有提升。因此本文研究如下內(nèi)容:探究電解液體系對石墨電極在鋰離子電池中性能的影響,探索電解液體系對硬碳電極在鋰/鈉離子電池中電化學性能的影響和電解液體系對Si/C負極電化學性能的影響。運用阻抗譜測試、循環(huán)伏安測試、充放電測試、掃描電子顯微鏡、透射電鏡等測試手段得到的實驗結(jié)果如下:（1）由電導率測試可得,1 mol/L Li PF6-EC:EMC（1:1）（體系1）的電導率比1 mol/L Li PF6-EC:EMC（3:7）（體系2）的電導率大,1 mol/L Li PF6-EC:DMC:EMC（1:1:1）（體系3）電導率比1 mol/L Li PF6-EC:DEC:EMC（3:4:3）（體系4）大,1 mol/L Li PF6-EC:DEC:DMC:EMC（1.5:1:1:1.5）（體系5）的電導率大于1 mol/L Li PF6-EC:DEC:DMC:EMC（2:1:1:2）（體... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

充放電Figure1-1Schematicdiagramo負極（鋰片）

碩士學位論文微孔的存在，對空氣中的水分子比較敏感，因此石墨仍然是我國動力鋰離子電池最常用的負極材優(yōu)點：（1）充放電曲線具有一個傾斜的直線[27] PC 基電解液相容性較好，不像石墨在 PC 基電解3）優(yōu)異的倍率性能。LIU Jinlong 與 LIAO Xian了研究。容量比較高，可以達到上千，因而近幾年也得到了主要的缺點就是其的彈性不好，在充放電過程中料的體積發(fā)生較大的膨脹與收縮[34]，以至于電極[35-38]。圖 1-4 為 SiO 的結(jié)構(gòu)示意圖。

（2）鹵代有機酯添加劑如圖 1-5 所示，碳酸乙烯酯（EC：EthyleneCarbonate）比氟代碳酸乙烯酯（FEC：Fluoroethylene Carbonate）分子少 1 個-F 鍵，因此 FEC 的吸電子能力和電負性比EC 高。據(jù)量子化學計算可得，EC（-0.29512）的最低位占據(jù)軌道能量高于 FEC分子（-0.3108）[56,57]。FEC 的還原電位為~1.2 V（vs.Li+/Li），EC 的還原電位為0.9 V，在添加有 FEC 添加劑的電解液中，在有機分子中引入鹵原子，借助其吸電子能力降低分子的最低空軌道（LUMO）能量，使功能分子在電解液與電極反應(yīng)之前獲得電子在電極顆粒表面形成 SEI 膜，該 SEI 膜品質(zhì)良好，阻抗低，界面穩(wěn)定性高，可以有效減小首周不可逆容量，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。氟代碳酸乙烯酯（FEC）[58-60]是目前常用的負極成膜添加劑。最近，研究者們關(guān)注 FEC 成膜添加劑對硅負極電化學的影響。研究表明 FEC 在硅負極上形成的 SEI 膜薄而致密，能夠提高硅與電解液的界面穩(wěn)定性，同時緩解了硅在充放電過程中體積效應(yīng)所帶來的破壞，因此提高了硅負極的容量保持率和庫侖效率[61,62]。分析表明FEC 在硅負極上形成的 SEI 膜中，含有更多的氟化物（如 LiF）。圖 1-5（a）-（d）分別為 EC、VC、FEC、VEC 的分子結(jié)構(gòu)圖。（a） （b） （c） （d）

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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