隨著手機,筆記本電腦等便攜式工具的普及以及電動汽車等大型交通工具的興起,傳統(tǒng)的鋰離子電池已經(jīng)不能再滿足人們的需求。因此,開發(fā)出具有高安全性,高比容量,以及優(yōu)異循環(huán)性能的鋰離子電池成為人們迫切追求的目標(biāo)。硅具有4200 mAh g^-1的超高理論容量,被視為新一代鋰離子電池負(fù)極材料。然而,硅基負(fù)極材料也存在體積膨脹,顆粒粉碎以及固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜)不斷變厚等問題,導(dǎo)致容量衰減嚴(yán)重,所以硅基負(fù)極材料目前難以實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,現(xiàn)在的解決方法主要圍繞在納米化、合金化,多孔化等策略和表面包覆技術(shù)相結(jié)合的方法對硅進(jìn)行改性。石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作為一種新型無機非金屬材料,因合成方便,軟質(zhì)相等優(yōu)勢,以及較高的熱穩(wěn)定性,耐酸堿,半導(dǎo)體性質(zhì)等優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于催化,傳感,器件等一系列的領(lǐng)域。本論文中,我們結(jié)合二維氮化碳材料的熱穩(wěn)定性與零維硅納米顆粒的高比容量,通過原位復(fù)合和原位還原等手段將兩者有效復(fù)合。通過復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高硅顆粒的分散性,增加與電解液的接觸面積,提供儲鋰N活性位點等,解決目前硅所存在的部分穩(wěn)定性問題,提高硅基...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1鋰離子電池的市場應(yīng)用Figure.1.1Marketapplicationoflithiumionbattery

am進(jìn)行合作研究，首次提出分別以二硫化鈦和金屬鋰作為正，該電池有著較為優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和容量保持率[13]。但鋰率不均勻會導(dǎo)致刺狀鋰枝晶的形成，嚴(yán)重的話甚至?xí)┐谈羲栽揕i/TiS2二次電池并沒有投入到商業(yè)化應(yīng)用當(dāng)中。19分別以二硫化鉬和金屬鋰作為正負(fù)極，將所得的鋰離子二次....

圖1.2鋰離子電池工作原理示意圖

硅/氮化碳復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計用O2–xe-Li1-xCoO2+xLi+xLi++xe-LixC62+6CLi1-xCoO2+LixC6

圖1.3鋰離子電池分類Figure.1.3Classificationoflithiumionbattery

3圖1.3鋰離子電池分類Figure.1.3Classificationoflithiumionbattery以采取多種分類方法，根據(jù)電解質(zhì)的形態(tài)可分為液電池（簡稱LIP）兩大類。此外，如圖1.3所示，根型鋰電池（如常用的手機電池電芯）、柱形鋰電池?fù)?jù)電極材料的....

圖1.4（a）Si-Li相轉(zhuǎn)變機理圖

在450℃時，Si-Li合金出現(xiàn)多個電壓平臺，如圖中黑線所示[26]；在室溫下，第一次鋰化過程中，硅經(jīng)歷了由單晶態(tài)到非晶態(tài)的轉(zhuǎn)變，隨后保持在了非晶態(tài)，顯示出了實際的充放電曲線[25]。某些情況，在室溫下，低于50mV的電位下發(fā)現(xiàn)了亞穩(wěn)態(tài)Li15Si4相[27]，脫....

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