碳纳米管/中间相炭微球复合材料锂离子电池负极材料研究
发布时间：2021-04-01 23:59
采用热缩聚法（温度为420℃、反应时间为2 h）制备出碳纳米管/中间相炭微球复合材料。研究了碳纳米管添加量对中间相炭微球的形成和形貌的影响,以及对碳纳米管/中间相炭微球复合材料充放电性能的影响。实验结果表明,5%（质量分数）的碳纳米管添加量有利于中间相炭微球的形成,碳纳米管/中间相炭微球复合材料作为负极材料的锂离子电池充放电容量可达到337 mAh/g,20次循环后容量仍保持88%。
【文章来源】：功能材料. 2014,45(19)北大核心EICSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同碳纳米管添加量下得到的聚合产物的偏光照片(×100)
咏隙嗟奶寄擅坠芊炊?沟绯氐目赡嫒萘?降低，主要是由于随着碳纳米管含量的增加，碳纳米管的团聚现象也比较严重，碳纳米管和中间相炭微球形成的聚集体增多，生成了大量的SEI膜，脱嵌的有效锂离子相对降低了，最终导致其充放电容量降低。从图3可以看出，添加碳纳米管的锂离子电池的首次充放电性能均优于无碳纳米管添加的锂离子电池，可见碳纳米管的添加优化了锂离子电池的首次充放电性能。此外，添加5%(质量分数)碳纳米管的锂离子电池的性能明显好于其它3组，首次放电容量达到了479mAh/g，首次充电容量达到337mAh/g。图2含不同碳纳米管添加量MCMB的SEM照片Fig2SEMimagesofMCMBwithaddingdifferentCNTscontent图3碳纳米管/中间相炭微球复合材料制作锂离子电池的首次充放电曲线Fig3ThefirstchargeanddischargecurvesoftheLi-ionbatteryusingCNT/MCMBcompositeasanodematerials3．4循环曲线图图4为不同碳纳米管添加量锂离子电池电化学测试的循环曲线图。图4(a)-(d)分别为添加0，1%，5%和10%(质量分数)碳纳米管的中间相炭微球/碳纳米管复合材料锂离子电池的循环曲线。图4为碳纳米管/中间相炭微球复合材料制作锂离子电池的循环曲线图。由图4可知，未添加碳纳米管的锂离子电池最高的可逆电容量达到282mAh/g;而添加5%(质量分数)碳纳米管的锂离子电池，其可逆容量达到337mAh/g，从第3次循环开始始终保持着高且比较稳定的充放电容量，经20次循环后，可逆容量为298mAh/g，仍保持88%的容量。从图4中看出初始容量较高，而随着循环次数增加其容量降低，主要是由于初始电极材料中尚未形成较多的SEI膜和死锂，随着电极材料的多次使用，形成的SEI膜和死锂增加，导致其充放电容量降低。实验结果表明，添加碳纳米管的锂离子电池的充放电容量均优于
容量为142mAh/g，随着碳纳米管添加量的增加，电池的可逆容量增加较快，但是也随之产生了死锂，不可逆容量也增大。从图3(d)可知，添加10%(质量分数)碳纳米管的锂离子电池首次放电容量为417mAh/g，首次充电容量为327mAh/g，其首次不可逆容量为89mAh/g，添加较多的碳纳米管反而使电池的可逆容量降低，主要是由于随着碳纳米管含量的增加，碳纳米管的团聚现象也比较严重，碳纳米管和中间相炭微球形成的聚集体增多，生成了大量的SEI膜，脱嵌的有效锂离子相对降低了，最终导致其充放电容量降低。从图3可以看出，添加碳纳米管的锂离子电池的首次充放电性能均优于无碳纳米管添加的锂离子电池，可见碳纳米管的添加优化了锂离子电池的首次充放电性能。此外，添加5%(质量分数)碳纳米管的锂离子电池的性能明显好于其它3组，首次放电容量达到了479mAh/g，首次充电容量达到337mAh/g。图2含不同碳纳米管添加量MCMB的SEM照片Fig2SEMimagesofMCMBwithaddingdifferentCNTscontent图3碳纳米管/中间相炭微球复合材料制作锂离子电池的首次充放电曲线Fig3ThefirstchargeanddischargecurvesoftheLi-ionbatteryusingCNT/MCMBcompositeasanodematerials3．4循环曲线图图4为不同碳纳米管添加量锂离子电池电化学测试的循环曲线图。图4(a)-(d)分别为添加0，1%，5%和10%(质量分数)碳纳米管的中间相炭微球/碳纳米管复合材料锂离子电池的循环曲线。图4为碳纳米管/中间相炭微球复合材料制作锂离子电池的循环曲线图。由图4可知，未添加碳纳米管的锂离子电池最高的可逆电容量达到282mAh/g;而添加5%(质量分数)碳纳米管的锂离子电池，其可逆容量达到337mAh/g，从第3次循环开始始终保持着高且比较稳定的充放电容量，经20次循环后，可逆容量为298mAh/g，仍保持88%的容
【参考文献】：
期刊论文
[1]原生QI成核中间相炭微球的结构[J]. 王成扬,姜卉,李鹏,郑嘉明. 新型炭材料. 2000(04)
本文编号：3114201
【文章来源】：功能材料. 2014,45(19)北大核心EICSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同碳纳米管添加量下得到的聚合产物的偏光照片(×100)
咏隙嗟奶寄擅坠芊炊?沟绯氐目赡嫒萘?降低，主要是由于随着碳纳米管含量的增加，碳纳米管的团聚现象也比较严重，碳纳米管和中间相炭微球形成的聚集体增多，生成了大量的SEI膜，脱嵌的有效锂离子相对降低了，最终导致其充放电容量降低。从图3可以看出，添加碳纳米管的锂离子电池的首次充放电性能均优于无碳纳米管添加的锂离子电池，可见碳纳米管的添加优化了锂离子电池的首次充放电性能。此外，添加5%(质量分数)碳纳米管的锂离子电池的性能明显好于其它3组，首次放电容量达到了479mAh/g，首次充电容量达到337mAh/g。图2含不同碳纳米管添加量MCMB的SEM照片Fig2SEMimagesofMCMBwithaddingdifferentCNTscontent图3碳纳米管/中间相炭微球复合材料制作锂离子电池的首次充放电曲线Fig3ThefirstchargeanddischargecurvesoftheLi-ionbatteryusingCNT/MCMBcompositeasanodematerials3．4循环曲线图图4为不同碳纳米管添加量锂离子电池电化学测试的循环曲线图。图4(a)-(d)分别为添加0，1%，5%和10%(质量分数)碳纳米管的中间相炭微球/碳纳米管复合材料锂离子电池的循环曲线。图4为碳纳米管/中间相炭微球复合材料制作锂离子电池的循环曲线图。由图4可知，未添加碳纳米管的锂离子电池最高的可逆电容量达到282mAh/g;而添加5%(质量分数)碳纳米管的锂离子电池，其可逆容量达到337mAh/g，从第3次循环开始始终保持着高且比较稳定的充放电容量，经20次循环后，可逆容量为298mAh/g，仍保持88%的容量。从图4中看出初始容量较高，而随着循环次数增加其容量降低，主要是由于初始电极材料中尚未形成较多的SEI膜和死锂，随着电极材料的多次使用，形成的SEI膜和死锂增加，导致其充放电容量降低。实验结果表明，添加碳纳米管的锂离子电池的充放电容量均优于
容量为142mAh/g，随着碳纳米管添加量的增加，电池的可逆容量增加较快，但是也随之产生了死锂，不可逆容量也增大。从图3(d)可知，添加10%(质量分数)碳纳米管的锂离子电池首次放电容量为417mAh/g，首次充电容量为327mAh/g，其首次不可逆容量为89mAh/g，添加较多的碳纳米管反而使电池的可逆容量降低，主要是由于随着碳纳米管含量的增加，碳纳米管的团聚现象也比较严重，碳纳米管和中间相炭微球形成的聚集体增多，生成了大量的SEI膜，脱嵌的有效锂离子相对降低了，最终导致其充放电容量降低。从图3可以看出，添加碳纳米管的锂离子电池的首次充放电性能均优于无碳纳米管添加的锂离子电池，可见碳纳米管的添加优化了锂离子电池的首次充放电性能。此外，添加5%(质量分数)碳纳米管的锂离子电池的性能明显好于其它3组，首次放电容量达到了479mAh/g，首次充电容量达到337mAh/g。图2含不同碳纳米管添加量MCMB的SEM照片Fig2SEMimagesofMCMBwithaddingdifferentCNTscontent图3碳纳米管/中间相炭微球复合材料制作锂离子电池的首次充放电曲线Fig3ThefirstchargeanddischargecurvesoftheLi-ionbatteryusingCNT/MCMBcompositeasanodematerials3．4循环曲线图图4为不同碳纳米管添加量锂离子电池电化学测试的循环曲线图。图4(a)-(d)分别为添加0，1%，5%和10%(质量分数)碳纳米管的中间相炭微球/碳纳米管复合材料锂离子电池的循环曲线。图4为碳纳米管/中间相炭微球复合材料制作锂离子电池的循环曲线图。由图4可知，未添加碳纳米管的锂离子电池最高的可逆电容量达到282mAh/g;而添加5%(质量分数)碳纳米管的锂离子电池，其可逆容量达到337mAh/g，从第3次循环开始始终保持着高且比较稳定的充放电容量，经20次循环后，可逆容量为298mAh/g，仍保持88%的容
【参考文献】：
期刊论文
[1]原生QI成核中间相炭微球的结构[J]. 王成扬,姜卉,李鹏,郑嘉明. 新型炭材料. 2000(04)
本文编号：3114201
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3114201.html
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