锂离子电池锡锑合金负极制备及性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xicai2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,市场上锂离子电池采用钴酸锂作为正极材料,采用碳为负极材料。商品化的碳材料理论容量372mAh/g。与碳材料相比,Sn、A1等金属材料具有更高的储锂容量,Sn基合金材料是最早也是目前最受重视、研究最广泛的锂离子电池材料。但存在着与锂形成合金时体积膨胀较大导致的电池循环性能变差的缺点,如何解决该问题成为目前锂离子二次电池负极材料研究的热点内容之一。本文在详细评述了锂离子电池及其负极材料研究进展的基础上,选取SnSb合金为研究对象,对其合成和改性进行了详细研究。采用化学还原法制SnSb,研究了合成条件对SnSb结构和电化学性能的影响,讨论了合成温度、干燥时间、还原剂pH值、不同摩尔比对材料性能的影响,优化了反应条件。在此基础上,尝试了对材料进行掺杂改性。通过X射线衍射(X-Ray Diffraction)分析了合成产物的晶型结构,扫描电镜(Scanning Electron Microscope)观察了材料的形貌,通过恒流充放电测试研究了合成材料的比容量和循环性能,电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscope)简单分析了材料的电化学反应机理。研究表明,化学共还原方法制备的SnSb材料具有较好的微观结构和电化学性能,其第十次充放电容量为330mAh/g (0.1C)。电化学阻抗分析结果表明,锡锑合金电极过程是典型的电化学和扩散共同控制的特征。且随着放电电位的降低,阻抗值下降,反应变的越容易,充放电性能越好,随着循环次数的进行,反应会变得容易。同时,嵌锂态时在电解液中较不稳定,有生成表面膜的趋势。通过XRD谱图和充放电测试结果也显示,掺MCMB后,SnSb电极材料的稳定性得到了提高,所以掺杂后的SnSb电极材料在充放电过程中的不可逆容量损失得以减小,循环稳定性有很大改善,SnSb/MCMB前10次循环的放电比容量一直保持在220mAh/g左右。同时利用化学还原镍的方法合成复合材料SnSb/Ni。SEM观察发现镍颗粒尺寸在100nm左右,研究了这种复合材料的的电化学行为。结果表明金属镍的加入并没有改变石墨的充放电曲线形态,但对SnSb合金的循环性能有所改善。考虑容量和成本因素,SnSb/MCMB是电极材料具有实用化前景的锂离子电池负极材料。
其他文献
陶瓷膜二次射流法是一种制备单分散乳液的方法,本文采用该方法成功制备出单分散非水乳液模板,并使用该乳液作为乳液模板成功制备出多孔TiO2陶瓷材料。单分散异辛烷/甲酰胺乳
极端嗜盐绿色杜氏藻(D.viridis)是一种单细胞海洋微藻,具有较为独特的生物特性,对温度、盐度的适应能力很强,尤其是嗜盐性在生物界中是最强的.极端嗜盐绿色杜氏藻中含有多种
随着市场经济的迅速发展,包装设计专业教学工作应紧密结合市场的需求来展开,在这一问题上,市场意识的培养是有助于解决包装设计专业的学生的市场意识淡薄,导致学生在走向社会
  白马水电站为混凝土重力坝,坝基持力层主要为灰岩、白云质灰岩,白云岩,以中硬岩为主,能满足建筑物对地基承载力的要求。然而该水电站主要存在以下工程地质问题,首先坝基岩体中
会议
博大精深的民族文化,是祖先对生活不断思考与总结的积累,蕴涵着无数人对美好事物的向往与偏爱,是悠久文化历史文明古国的重要体现,对中国现代艺术设计具有深重的影响意义。本
本文从探索可磁分离的细粉催化剂制备开始,力图解决淤浆床反应器实际应用中面临的固、液分离之难题;以两种典型污染物的吸附和光催化降解实验为基础,分析了可能的降解途径,研究了降解工艺,并建立了其中一种污染物的等温吸附方程和降解动力学模型;随后,将上述研究成果应用于反应器设计,提出了一种转筒式光催化反应器,并在自制的反应器中进行了两种催化剂加装方式下的光催化降解实验;最后,推导出了反应器的设计方程,由此模
  连续介质理论中关于扩容和剪胀的描述一般采用2种简化假设:在非关联流动法则中,剪胀角为0°;在关联流动法则中,其值等于内摩擦角,且为恒定值。岩石三轴压缩全过程体应变曲线表
  剪切流变试验是研究岩体流变力学特性的重要手段,为了了解坝基硬脆性辉绿岩脉的剪切流变特性,本文对大岗山坝基硬脆性辉绿岩脉进行了现场原位剪切流变试验,建立了岩体原位剪
在板裂结构岩体区域选取有代表性的已经发生了板裂化的岩石块体(即板裂原岩),通过分别对平行板裂方向和垂直板裂方向的抗压强度试验,获得相关强度参数的各向异性情况;同时,采
会议
  研究重离子辐射对大鼠海马组织蛋白质的影响。使用5Gy剂量的100MeV的C12+束流辐射大鼠头部后,在48小时后取海马组织提取全蛋白,并采用比较蛋白质组学方法分析重离子辐射引