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新型锂离子电池负极材料的研究  
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【英文题名】 Research of New Anode Material for Lithium-ion Batteries
【作者】 肖彩英;
【导师】 唐致远;
【学位授予单位】 天津大学;
【学科专业名称】 电化学
【学位年度】 2011
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 天津大学
【网络出版投稿时间】 2012-03-19
【关键词】 锂离子电池; 锡基负极; 硅基负极; 碳改性; 钛酸锂负极材料;
【英文关键词】 Lithium-ion batteries; Sn-based anode material; Si- based anode material; carbon modification; Li_4Ti_5O_(12);
【中文摘要】 近年来高比容量锡基负极材料和硅基锂离子电池负极材料以及高安全钛酸锂材料成为研究的热点。但是硅基、锡基材料在电池的充放电过程中材料体积变化剧烈,引起材料结构塌陷进而导致电池的循环寿命急剧下降。目前的解决方法主要集中在:1)材料颗粒的纳米化;2)材料合金化;3)引入惰性或者活性物质作为结构支撑。本论文通过引入碳材料并构建核壳结构的方法对硅基或者锡基材料改性,以改善其循环性能;采用高温固相法、熔盐法以及微波法制备钛酸锂材料,并对比三种方法以及工艺条件对材料性能的影响。 通过溶胶凝胶法引入石墨材料合成SnO_2/石墨复合材料,XRD和SEM研究表明,两种材料的形貌和结构均保持了自身的特点。电性能研究显示石墨材料对改善SnO_2的循环性能效果明显。含碳量为70%的复合材料,首次可逆容量为409.4 mAh/g,效率为77%,30次循环之后容量保持率为68%。进一步采用水热法引入无定形碳,并通过碳热还原合成了Sn/石墨/无定形碳样品。研究结果表明:所制备的复合材料样品具有以Sn为中心、无定形碳包围、石墨填充的类核壳的结构, 50次循环之后仍然保持有81.1%的容量。 采用气相扩散法合成了SnO_2/石墨复...
【英文摘要】 Tin-based and silicon-based cathode material has obtained the massive research for their high gravitational and volumetric capacity. The main disadvantage of these two materials is the large volume expansion-contraction that takes place during lithium allying-dealloyingprocess, which caused exfoliation and poor cycleability. Up to now, the main methods to resolve this problem concentrates in: 1) nano- material; 2) alloying with other materials; 3) adding someone inactive or active material as the structure ...
【更新日期】 2012-03-29

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导师:唐致远    导师单位:天津大学    学位授予单位:天津大学
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