【摘 要】
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近年来,一种商业化硅氧化物常见如亚硅（SiO）被大量运用于生产,它有比石墨材料更高的比容量,比硅更小的体积膨胀（150%）,更稳定的循环,且微米粒径氧化亚硅与石墨复合后不会造成石墨结构损坏,能缓解上述一系列问题。最关键的是材料制备简单能被大批量生产。本论文基于无定型碳包覆的氧化亚硅复合石墨（SiO@C/G）负极材料,进行电芯工艺研究,为此款复合材料匹配合适的工艺体系,发挥材料最佳性能。主要研究内容
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近年来,一种商业化硅氧化物常见如亚硅（SiO）被大量运用于生产,它有比石墨材料更高的比容量,比硅更小的体积膨胀（150%）,更稳定的循环,且微米粒径氧化亚硅与石墨复合后不会造成石墨结构损坏,能缓解上述一系列问题。最关键的是材料制备简单能被大批量生产。本论文基于无定型碳包覆的氧化亚硅复合石墨（SiO@C/G）负极材料,进行电芯工艺研究,为此款复合材料匹配合适的工艺体系,发挥材料最佳性能。主要研究内容如下:（1）研究了不同电解液体系对以SiO@C/G为负极,LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（NCM523）为正极的软包电池性能的影响,发现以天津天赐电解液公司生产的型号为TC-ESC-6的三元/硅氧电解液体系制备的全电池具有最佳性能,首次库伦效率最高达82.18%,且在250圈循环后具有最高容量保持率84.50%。（2）研究了不同粘结剂体系对以SiO@C/G为负极,NCM523为正极的软包电池性能的影响,最终发现最为匹配的粘结剂体系为聚丙烯酸类改性粘结剂,其中各方面性能最为优异的是台湾硕和公司生产的型号为TS30的粘结剂,首次库伦效率最高为83.18%,在1350 mA/g电流密度下,400圈循环后放电容量保持率高达85.01%。（3）研究了不同导电剂体系对以SiO@C/G为负极,NCM523为正极的软包电池性能的影响,比对了炭黑类导电剂,石墨类导电剂,新型碳纳米管类导电剂对电池的性能影响,发现单壁碳纳米管+导电炭黑（SWCNT+SP）作为导电体系循环倍率性能都较优异,制备得到电池首次库伦效率为82.07%,在1350 mA/g电流密度下循环300圈后放电容量保持率高达86.87%。这充分说明了将一维单壁碳纳米管与零维导电炭黑复合使用后,碳纳米管构建的长程导电网络和导电炭黑依附于活性物质表层构建的短程导电网络有良好的协同导电效应。
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