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固定床法制备锂离子电池硅碳负极材料及其储锂性能研究.docx

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固定床法制备锂离子电池硅碳负极材料及其储锂性能研究

一、内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

锂离子电池概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

硅碳复合材料的研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

固定床法的介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

本文的研究内容及结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

二、实验部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

实验材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

实验设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1固定床反应器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2物理表征仪器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.3电化学测试设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.1固定床法制备工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2实验参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

样品处理与表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.1样品预处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.2表面形貌分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.3成分及结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

三、结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

硅碳复合材料的物理特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

1.1形貌特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.2比表面积和孔隙结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

电化学性能评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.1首次充放电效率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2循环稳定性和库仑效率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.3倍率性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

储锂机制探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.1硅的储锂行为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.2碳的贡献作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.3复合效应分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

四、优化与改性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

改善硅碳复合材料储锂性能的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

1.1纳米化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

1.2包覆技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

1.3掺杂策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

结构设计对性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.1核壳结构．．

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