锂离子电池负极材料Cu-Sn合金的电化学制备与性能研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:eeee_188
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
石化能源的使用会排放大量CO2,带来全球变暖等问题,引起了人们对能源与环境问题的关注。因此,寻找新型能源显得极为迫切。在新型能源中,锂离子电池具有能量密度大、循环寿命长、自放电小等特点,是很有前景的一类能源资源。锂离子电池目前主要应用于手机、数码相机、笔记本电脑等便携式移动电子产品。如今,智能电网、电动汽车对锂离子电池的性能提出了更高的要求。锂离子电池的性能与正负极电极材料的性质密切相关,电极材料的结构、形貌对电化学性能有很大的影响。合成有特殊微纳结构的材料是开发新型锂离子电池材料的一种途径。Cu-Sn合金在一定程度上可以缓解充放电过程中的材料的体积膨胀,而且具有结构稳定、比容量高的特点,因此被广泛研究用于锂离子电池的负极材料。Cu-Sn合金的电化学活性相为Cu6Sn5,制备微/纳米级别的Cu6Sn5合金可能是提升其容量的有效手段。针对上述背景,本文用恒电流沉积法制备了特殊微/纳形貌的Cu-Sn合金,旨在将纳米材料与Cu-Sn合金的优势相结合,以得到性能良好的锂离子电池负极材料。论文研究结果如下:   (1)以SnCl2、CuCl2为原料,NH4NO3为添加剂,采用恒电流电沉积法,通过改变盐酸浓度、电流密度、沉积时间,制备了枝晶、松枝、颗粒形貌的Cu-Sn合金。   (2)SEM结果表明,枝晶、松枝形貌样品的结构是微米尺度的,颗粒形貌的样品是纳米尺度的。XRD结果显示,枝晶、松枝、颗粒形貌的Cu-Sn合金均为Cu6Sn5相。EDS结果表明,三种形貌的锡铜原子比以松枝、枝晶、颗粒形貌的顺序递减。   (3)枝晶、松枝、颗粒形貌Cu-Sn合金的充放电结果表明,三种形貌的Cu-Sn合金首次不可逆容量均较大,第二圈开始放电比容量大小排序为:枝晶>松枝>颗粒。锂离子在枝晶形貌、松枝形貌、颗粒形貌中的扩散系数DLi分别为3.2×10-8cm2·s-1、1.3×10-8cm2·s-1和8.2×10-9cm2·s-1。
其他文献
本文以4-乙烯基吡啶(4-VP)作为功能单体,以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)作为交联剂,采用细乳液聚合的方法制备了对硝基苯酚(p-NP)印迹的纳米粒子,并通过静电纺丝技术,制备了含有分
在本论文中,我们使用不同的原料合成了不同类型的苯并噁囔单体,对单体结构进行了一系列表征,并且对单体的聚合进行了研究。我们合成了基于生漆漆酚的单胺型和双胺型的苯并嗯嗪单
本论文分为三部分:第一部分为利用电喷雾质谱测定了咪唑.恶唑啉类、苯并昧唑和二苯基咪唑啉类化合物(1-22),对其裂解规律进行了研究,为化合物的定性和定量分析提供可靠依据。
改变党课呆板乏味的良方之一,是使党课在形式上“活”起来。我认为,采用以下方法,可以把党课搞新搞活: ①把一人讲改成多人讲。改变党课全由支部书记包揽的状况,可安排支委
氮氧化物是重要的大气污染物,对环境造成严重的危害,其有效净化迫在眉睫。选择催化还原法(SCR)是富氧条件下消除氮氧化物的最有效的方法。与传统NH3-SCR技术相比,使用H2作为还原
分子印迹膜是在分子印迹技术和膜分离技术的基础上发展起来的,由于兼具二者的优点,使得对分子印迹膜的研究越来越多。超临界CO2流体因其在临界状态特殊的性能,使得其在制备微孔
功能材料是指那些具有可用于工业和技术中的有关物理和化学功能如光、电、磁、声、热等特性的各种材料,包括电功能材料、磁功能材料、光功能材料、超导材料、智能材料、储氢材料、生物医学材料、纳米药物载体、功能膜、功能陶瓷、功能纤维等。随着新型材料领域的不断扩展,种类诸多的功能材料因其应用广泛而成为世界各国新材料领域研究发展的重点。纳米材料是组成相或晶粒在任一维上尺寸小于100nm的材料,也叫超分子材料。纳米
本文以萹蓄为研究对象,利用超声波的方法,先用70%的乙醇进行提取,再用不同有机溶剂萃取分离得到萹蓄的不同有效成分,并对萹蓄中不同有效成分的抗氧化性进行研究。对萹蓄中绿原酸、
本论文以廉价的金属铝粉为研究对象,采用机械球磨法制备了一系列铝基复合制氢材料,采用排水取气法研究了该铝基复合材料的放氢性能。探讨了不同球磨条件、掺杂剂等对材料放氢性
锂离子电池作为目前商业化的最高效的储能设备,已经被广泛应用于移动电子设备中,但是其能量密度还有待进一步提高。开发具有高放电容量和高电压平台的正极材料是锂离子电池发展