目前,鋰離子電池通常使用石墨作為負極材料,它具有電子電導率高、鋰離子擴散系數(shù)大、層狀結(jié)構(gòu)在嵌鋰前后體積變化小、嵌鋰電位低等優(yōu)點。然而,因其理論比容量(372mAh/g)的限制,已經(jīng)越來越無法滿足電化學器件的供能需求,因此擁有3860mAh/g理論容量的鋰金屬重新回到了人們的視線之中。針對其循環(huán)過程中易形成死鋰與枝晶鋰而導致穿刺隔膜,以及鋰嵌入/脫出時巨大的體積變化等問題,研究者們已經(jīng)提出了多種解決思路,其中構(gòu)建三維多孔集流體作為嵌鋰主體的方法成為了近年來研究的熱點。通過三維多孔集流體提供的超大比表面積,能有效地降低充放電時的電流密度,使得鋰離子的沉積可以相對緩慢的進行,并且提供了更多的成核位點,由此緩解枝晶鋰與死鋰的形成以及脫嵌鋰過程中的巨大的體積變化。本文主要通過采用電鍍、水熱以及超聲的方法來制備三維多孔集流體材料,測試比較其電化學性能的改善。本論文的主要結(jié)果如下:采用電鍍的方法,在泡沫銅骨架上生長一層銅枝晶,通過枝晶本身以及枝晶之間存在的大量孔隙,極大地擴展了材料的比表面積,并將其應用于鋰離子電池中,測試其電化學性能。結(jié)果表明,在1mA/cm²的電流密度下循環(huán)...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

圖1-1鋰離子電池工作原理圖

圖1-2鋰離子電池組成部分

圖1-3正極材料分類示意圖

圖1-4碳材料分類示意圖

本文編號：3886318