Si_C复合材料制备及电化学性能研究-锂离子化学应用毕业论文.doc

教学单位：化学与材料科学学院 学号： 湖北工程学院 201 届本科毕业论文（设计） 论文题目 ： 性能研究 专 业 ： 化学（应用方向） 学生姓名 ： 指导教师 ： Si/C复合材料的制备及电化学性能研究 摘要：本采用共沉淀法Si/C复合材料作锂离子电池负极材料，并研究其电化学性能通过扫描电镜（SEM）X射线衍射仪和充放电测试等手段对样品进行表征分析。在100mA·g-1，0.01-.0 V 测试条件下，复合材料的首次充电比容量为571.77mAh/g，首次放电比容量544.2mAh/g，首次库伦效率为95.19%循环周后比容量仍保持在 mAh·g-1左右。这种简易的方法为硅类材料的改性提供了一种新关键词：锂离子电池；负极材料；SiC复合材料； Preparation and Electrochemical performance of Si/C Composites Material Abstract：In the two different morphologies silicon carbon composites material were synthesized with the coprecipitation, as anodes material in the lithium ion batteries, and studied its electrochemical performances. The composites material were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), thermal gravimetric analysis, and charge-discharge test. By electrochemical tests, the electrochemical performance of the fibrous silicon carbon composite material was better. At a current density of 100mA/g, the voltage in the range of 0.01-3.0 V, the silicon carbon composite had the higher first charge-discharge capacity that was 571.77mAh/g and 544.2mAh/g. The initial Coulomb efficiency was 95.19%. The specific capacity remained at 530mAh/g after 58 cycles. This simple synthesis method provides a new way for the modification of silicon materials. Key Words：Lithium ion batteries;; Si/C composite material; anode materials 目 录 摘要 I 关键词 I Abstract II Key Words II 1绪论 1 1.1锂离子电池发展简史 2 1.2 锂离子电池的工作原理及分类 3 1.3 硅碳复合材料作负极材料研究进展 4 1.4本论文选题的背景及意义 6 2实验部分 8 2.1实验药品 8 2.2实验仪器 8 2.3实验步骤 9 2.4样品的表征 10 2.4.1热重分析 10 2.4.2 X射线衍射分析（XRD） 11 2.4.3扫描电镜分析（SEM） 11 2.5电极的测试 13 2.5.1 电极的制备 13 2.5.2电极的组装 13 3结果与讨论 16 参考文献 17 致 谢 20 1绪论 随着经济不断发展，人们对能源的需求量日益增加石油等燃料资源有限就会枯竭成为人们讨论的热点其中二次电池更是焦点它能将化学能与电能相互转化而且对环境友好如图1所示图1 二次电池发展历程 二十世纪九十年代初，日本Sony能源公司研发了新型的锂离子电池并对其进行商业化，随后锂离子电池行业迅速发展，已经在手机、计算机、数码产品等电子设备领域取得广泛应用。近些年来，人们的能源节约意识逐步增强，在交通领域，插电式混合动力汽车、纯电动车和混合动力电动车被认为是下一代最具有竞争力的交通工具，锂离子电池在这些领域的应用，展现出非常大的潜力。许多厂家纷纷研发出基于锂离子电池技术的绿色能源汽车，得到了社会各界的广泛支持。锂离子电池技术不但拥有优良的性能，而且符合了现代科技对电池高能化、小型化的要