纳米多孔硅基复合材料的设计制备及储锂性能研究

发布时间：2022-01-01 22:56

　　锂离子电池（LIBs）作为多样化便携式电子产品的主要动力源,在我们的日常生活中扮演着重要角色,因为它们的能量密度高、循环寿命长且对环境友好。为了获得更高的LIBs能量密度,电极材料必须具有大的特定存储容量。然而,目前用于LIBs的石墨型负极在本质上具有较低的理论比容量,这限制了它们在大能量和大功率密度下的应用。硅（Si）被认为是在LIBs中替代或者补充石墨负极最有希望的材料。不幸的是,Si在与锂合金化期间具有导电率低和体积膨胀大的缺点,这通常会导致较差的循环稳定性和倍率性能。为了解决这些问题,设计独特的Si纳米结构以及将其与高导电性组分相结合,已被证明是缓解Si大体积变化并提高其电导率最有利的策略。本文介绍了通过控制合金精炼和结合温和的无电镀腐蚀两步法来直接制备出孔隙率高的三维多孔Si基复合材料。所制备的Si基复合材料在作为LIBs的负极材料时显示出增强的电化学性能。本文的主要内容:1.通过对相图的研究和分析,设计并精炼具有均匀和可控组分的SiSnAl、SiTiAl和SiNiAl三元合金。通过在0.05 M的氢氧化钠溶液中蚀刻Al原子一段时间,残留的原子将自发形成三维多孔网络纳米结构,... 

【文章来源】：济南大学山东省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

典型的可充电LIBs的工作原理图

代 LIBs 活性负极材料的示意图：显示了电位（相对于 Li/Li+）和相应的子电池负极材料的研究进展 LIBs 的性能主要取决于电极中存储锂的活性材料。活性材料的

图 1.3 三种不同类型负极材料的储锂机制示意图[31]极材料应满足具有高可逆重量容量和体积容量力、长的循环寿命、低的成本、优秀的耐受性好的负极材料，因为如果单独考虑特定的容量

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]高性能锂离子电池聚合物电解质的制备及研究[D]. 朱玉松.复旦大学 2013



本文编号：3562985