自支撑三维石墨烯/锡负极的制备及其电化学性能研究
发布时间：2021-04-18 08:12
金属锡具有高的理论比容量(Li4.4Sn为991 m Ah g-1)和电子电导率(9.17×106 S m-1),以及适中的工作电压,可以在充放电过程中提高锂离子电池的安全性,从而成为一种极有前景的锂离子电池负极材料。然而,在充放电过程中,锡与锂的合金化过程会发生剧烈的体积膨胀,导致活性物质出现粉碎、脱落,SEI膜不稳定,从而导致其电化学性能下降,限制金属锡作为锂离子电池负极材料的商业应用。本文设计并制备了一种具有三维多孔网络结构的自支撑三维石墨烯/锡负极材料。在这种三维结构的材料中,具有优异柔韧性的三维石墨烯（3D-r GO）可以缓冲被封装在多孔结构内的锡纳米颗粒在充放电过程的体积效应,并有效地抑制其从电极表面脱落,维持Sn纳米粒子结构的稳定。本文采用XRD、SEM等物理表征手段以及恒电流充放电法、循环伏安法等电化学测试方法,研究制备工艺时间、温度以及锡含量对三维石墨烯/锡负极结构和电化学性能的影响。研究表明,这种自支撑三维石墨烯/锡负极表现出较好的循环稳定性能(在200m A g-1<...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池结构以及工作原理示意图
图 1-2 石墨的分子结构示意图材料比容量（3860 mAh g-1）、优异的导电性和）[14]，使其被许多业内科研学者认为是未材料之一。事实上，金属锂早在锂电池研十世纪七十年代由 Whittingham 在埃克森的锂二次电池开始，但是随着研究的深入难以解决。二十世纪八十年代，索尼公司并成功设计出了迄今为止仍在使用的可靠为锂离子电池负极材料的研究被停滞了很子产品、电动汽车等需求日益增长，以碳满足能量需求。因此，最近几年重振锂金至今锂金属在充放电过程中容易生成枝晶很好地解决[17]。
和锂形成合金化合物的金属及其部分化合物理论上都料。其中，锡基材料就是目前得到较为广泛研究的一的平均电位约为 0.6 V，理论比容量约为 991 mAh g-1Li4.4Sn。与硅类似，锡基材料在充放电过程中同样面积膨胀高达 260%。锡基合金的种类偏多，包括单质SnO）[23; 24]、非晶态锡基复合氧化物（TCO，分子式属形成的金属间化合物（如 SnSb、SnCu/SnAgCu、SnSnCo/SnCoC、SnMg、SnAg、SnMn）[26-31]以及锡与合物（如 SiS[32]等）。属锡负极材料研究现状属锡负极的工作原理及特点理论比容量（991 mAh g-1）、优异的导电性和适中的子电池最有前景的负极材料之一[33]。锡与锂离子的电LixSny），从而实现了可逆的储锂性能，不同放电阶段
本文编号：3145138
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池结构以及工作原理示意图
图 1-2 石墨的分子结构示意图材料比容量（3860 mAh g-1）、优异的导电性和）[14]，使其被许多业内科研学者认为是未材料之一。事实上，金属锂早在锂电池研十世纪七十年代由 Whittingham 在埃克森的锂二次电池开始，但是随着研究的深入难以解决。二十世纪八十年代，索尼公司并成功设计出了迄今为止仍在使用的可靠为锂离子电池负极材料的研究被停滞了很子产品、电动汽车等需求日益增长，以碳满足能量需求。因此，最近几年重振锂金至今锂金属在充放电过程中容易生成枝晶很好地解决[17]。
和锂形成合金化合物的金属及其部分化合物理论上都料。其中，锡基材料就是目前得到较为广泛研究的一的平均电位约为 0.6 V，理论比容量约为 991 mAh g-1Li4.4Sn。与硅类似，锡基材料在充放电过程中同样面积膨胀高达 260%。锡基合金的种类偏多，包括单质SnO）[23; 24]、非晶态锡基复合氧化物（TCO，分子式属形成的金属间化合物（如 SnSb、SnCu/SnAgCu、SnSnCo/SnCoC、SnMg、SnAg、SnMn）[26-31]以及锡与合物（如 SiS[32]等）。属锡负极材料研究现状属锡负极的工作原理及特点理论比容量（991 mAh g-1）、优异的导电性和适中的子电池最有前景的负极材料之一[33]。锡与锂离子的电LixSny），从而实现了可逆的储锂性能，不同放电阶段
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