基于硅碳负极材料的锂离子电池工艺研究
发布时间：2021-03-04 11:48
随着锂离子电池市场需求的不断增加,锂离子电池技术要求也随之提高。高能量密度成为锂离子电池新的发展。与现阶段主要应用的负极材料石墨相比硅负极材料成为越来越多企业新的选择。这主要是因为硅材料的理论比容量较高,有效的满足提高电芯能量密度的要求,同时硅的储量丰富,具有很好的研究价值。本论文主要是基于一种硅碳负极在锂离子电池中的应用进行深入研究。（1）本论文以SWCNT作为导电剂,对其在匀浆工艺中的添加量进行探索,得出在SWCNT的添加量为0.03%时,所组装的NCM523/硅碳两电极软包电池的循环性能最好,200周循环后其放电容量保持率仍有84.25%。（2）本论文对电池工艺中各种粘结剂进行筛选与探索,得出CMC+SBR作为粘结剂在实验组的粘结剂中,其物理性能（黏度,溶胀度以及反弹率）均处于中值。然而在电化学性能上有些优异的表现,CMC+SBR作为粘结剂所组装的NCM523/硅碳两电极软包电池循环200周之后电池的放电容量保持率大于80%,其余组合所组软包电池循环200周后放电容量保持率均小于80%。结合目前商业上粘结剂的使用情况而言,CMC+SBR组合的粘结剂为现阶段该硅碳复合材料比较推荐的...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１硅石墨复合电极与（ａ）ＰＡＨ０．２Ｎａ０．８，（ｂ）ＰＡＮａ的改进机理示意图［７Ｑ］??海藻酸钠：海藻酸钠（ＳＡ）是一种结构特殊的线性高分子多糖，它是由一个个??
?第２章实验部分???（６）注液：使用注液设备在要求的工艺参数下进行注液；??（７）真空渗透：将电芯摆放整齐置于真空静置箱内，进行抽真空操作，过??程分别为－０．０２ＭＰａ２次，每次时长２０ｓ，?－０．０５ＭＰａｌ次时长３０ｓ，?－０．１ＭＰａ２次，??每次时长６０ｓ；??（８）封装：真空渗透后的电芯在手套箱内使用真空预封机进行顶部封装。??２．３．３电池的预充及分容??（１）电池清洗及静置：封装完成的电芯取出手套箱后对其表面进行清洗，??利用电压表进行内阻和电压的测量，剔除不合格电芯后静置２４ｈ；??（２）化成：完成静置的电芯夹上夹板后置于测试柜上，设置相应的测试程??序进行化成；??（３）剪切气袋，二封：电池化成完成后，做抽气封和裁切，然后进行再次??封装；??（４）分容分组：根据电芯放电容量的不同而进行分组，将电容量相近的电??芯分为一组进行标注。??正极匀楽?负极匀衆?１??＼?＝｜?ｉ??正极涂布?负极涂布?｜?￣???１???１??｜电芯真空烘烤??正极片真空烘烤?｜负极片真空烘烤??ｊ????１???Ｊ??￣注液，封□??正极辑压切片?｜负极辊压切片??ｊ???正极片真空烘烤｜?｜负极片真空烘烤?Ｉ?化ｆ??Ｉ?Ｉ?１??「．?＊???二封??叠片??＝???Ｉ??－ｉ???极耳超声波焊接??｜?職健??图２．１软包电池流程图??１６??
活性物质：粘结剂：导电剂（ＳＷＣＮＴ浆料＋ＳＰ）?＝０．９４：?０．０４１：?０．０１９。（依??照设计比例而改变）。??在配制浆料过程以添加〇％的ＳＷＣＮＴ为对照组，添加０．０１％，０．０３％，０．０５％??的ＳＷＣＮＴ为实验组进行实验。配制好的浆料按照设计好的面密度进行涂布，??制备电极，组装电池。为控制变量，粘结剂统一使用ＣＭＣ＋ＳＢＲ，电解液使用新??宙邦公司所售的三元／桂碳电解液。??３．３结果与讨论??３．３．１黏度分析??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Self-healing alginate-carboxymethyl chitosan porous scaffold as an effective binder for silicon anodes in lithium-ion batteries[J]. Zhao-Hui Wu,Juan-Yu Yang,Bing Yu,Bi-Meng Shi,Chun-Rong Zhao,Zhang-Long Yu. Rare Metals. 2019(09)
[2]锂离子电池电解质现状与发展[J]. 黄峰,周运鸿. 电池. 2001(06)
博士论文
[1]锂离子电池硅碳复合负极材料的结构设计与电化学性能[D]. 孙威.华南理工大学 2017
硕士论文
[1]氟代碳酸乙烯酯在新型电池材料中的应用研究[D]. 赵金玲.北京有色金属研究总院 2017
本文编号：3063163
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１硅石墨复合电极与（ａ）ＰＡＨ０．２Ｎａ０．８，（ｂ）ＰＡＮａ的改进机理示意图［７Ｑ］??海藻酸钠：海藻酸钠（ＳＡ）是一种结构特殊的线性高分子多糖，它是由一个个??
?第２章实验部分???（６）注液：使用注液设备在要求的工艺参数下进行注液；??（７）真空渗透：将电芯摆放整齐置于真空静置箱内，进行抽真空操作，过??程分别为－０．０２ＭＰａ２次，每次时长２０ｓ，?－０．０５ＭＰａｌ次时长３０ｓ，?－０．１ＭＰａ２次，??每次时长６０ｓ；??（８）封装：真空渗透后的电芯在手套箱内使用真空预封机进行顶部封装。??２．３．３电池的预充及分容??（１）电池清洗及静置：封装完成的电芯取出手套箱后对其表面进行清洗，??利用电压表进行内阻和电压的测量，剔除不合格电芯后静置２４ｈ；??（２）化成：完成静置的电芯夹上夹板后置于测试柜上，设置相应的测试程??序进行化成；??（３）剪切气袋，二封：电池化成完成后，做抽气封和裁切，然后进行再次??封装；??（４）分容分组：根据电芯放电容量的不同而进行分组，将电容量相近的电??芯分为一组进行标注。??正极匀楽?负极匀衆?１??＼?＝｜?ｉ??正极涂布?负极涂布?｜?￣???１???１??｜电芯真空烘烤??正极片真空烘烤?｜负极片真空烘烤??ｊ????１???Ｊ??￣注液，封□??正极辑压切片?｜负极辊压切片??ｊ???正极片真空烘烤｜?｜负极片真空烘烤?Ｉ?化ｆ??Ｉ?Ｉ?１??「．?＊???二封??叠片??＝???Ｉ??－ｉ???极耳超声波焊接??｜?職健??图２．１软包电池流程图??１６??
活性物质：粘结剂：导电剂（ＳＷＣＮＴ浆料＋ＳＰ）?＝０．９４：?０．０４１：?０．０１９。（依??照设计比例而改变）。??在配制浆料过程以添加〇％的ＳＷＣＮＴ为对照组，添加０．０１％，０．０３％，０．０５％??的ＳＷＣＮＴ为实验组进行实验。配制好的浆料按照设计好的面密度进行涂布，??制备电极，组装电池。为控制变量，粘结剂统一使用ＣＭＣ＋ＳＢＲ，电解液使用新??宙邦公司所售的三元／桂碳电解液。??３．３结果与讨论??３．３．１黏度分析??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Self-healing alginate-carboxymethyl chitosan porous scaffold as an effective binder for silicon anodes in lithium-ion batteries[J]. Zhao-Hui Wu,Juan-Yu Yang,Bing Yu,Bi-Meng Shi,Chun-Rong Zhao,Zhang-Long Yu. Rare Metals. 2019(09)
[2]锂离子电池电解质现状与发展[J]. 黄峰,周运鸿. 电池. 2001(06)
博士论文
[1]锂离子电池硅碳复合负极材料的结构设计与电化学性能[D]. 孙威.华南理工大学 2017
硕士论文
[1]氟代碳酸乙烯酯在新型电池材料中的应用研究[D]. 赵金玲.北京有色金属研究总院 2017
本文编号：3063163
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