锡基碳纤维复合材料的制备和储锂/钠性能研究

发布时间：2024-03-16 05:11

　　随着便携式电子设备和电动汽车的兴起,人们对储能设备提出了更高的储能要求。锂离子电池因为比容量大、工作电压高、无污染等特点受到了极大的关注。然而目前商业化的锂离子电池负极材料—碳材料理论容量虽然比较高,达到了372 mAh/g,但是仍然难以满足用电器对储能设备的性能要求。于是硅基材料(硅、碳化硅)、锡基化合物(硫化锡、锡锑合金)、过渡金属氧化物(氧化钴、氧化铁)等具有较高比容量的负极材料受到了极大的关注。但是这些新型负极材料都因为在嵌／脱锂过程中会产生巨大的体积变化而产生了粉化现象,这直接导致了糟糕的循环稳定性。碳材料因为可以有效的缓解体积效应而受到了极大的关注。随着可穿戴设备的兴起,异形柔性电池开始兴起,人们又对电池的机械性能提出了更高的要求,柔性电池具有广泛的应用前景,电极是柔性电池的重要一环。柔性碳纤维、石墨烯因为具有优异的导电性和机械性能已经备受能源界关注。本文从合成机理、结构控制、电化学性能调控等多方面研究了锡基化合物纤维,制备了无需集流体和粘结剂的Sn_xSb-石墨烯-多通道／多孔碳纤维柔性毡,研究了其储锂／钠性能,开展的具体工作如下：(1)锡基负极材料因...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池的历史与发展
    1.3 锂离子二次电池的结构
    1.4 锂离子电池的工作原理
        1.4.1 正极材料
        1.4.2 电解液
        1.4.3 隔膜
    1.5 负极材料
        1.5.1 碳材料
        1.5.2 硅基负极材料
        1.5.3 锡基负极材料
    1.6 选题依据及研究内容
        1.6.1 选题依据
        1.6.2 研究内容
第2章 包裹锡锑合金的多通道碳纤维储锂/钠性能研究
    2.1 包裹了锡锑纳米合金颗粒的多通道碳纳米纤维储锂性能的研究
        2.1.1 引言
        2.1.2 实验部分
        2.1.3 结果和讨论
        2.1.4 小结
    2.2 包裹了锡锑纳米合金颗粒的多通道碳纳米纤维储纳性能的研究
        2.2.1 引言
        2.2.2 实验部分
        2.2.3 结果和讨论
        2.2.4 小结
第3章 石墨烯对包裹锡锑合金的多通道碳纤维机械/电化学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验过程
        3.2.1 材料合成
        3.2.2 材料表征
        3.2.3 电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 柔性毡材料的合成和表征
        3.3.2 电化学性能
    3.4 结果与讨论
第4章 总结与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文和参与的项目
    一、学术论文
    二、科研项目
    三、在读硕士期间获得荣誉



本文编号：3929165