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无烟煤用作锂离子电池负极材料的可行性研究

专 业: 材料学
关键词: 铿离子电池(LIB):炭负极材料:无烟煤 最高热处理温度:与电解液的相容性
分类号: TM2
形 态: 共 68 页 约 44,540 个字 约 2.131 M内容
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内容摘要


将无烟煤ANT的浮选精矿进行不同最高热处理温度HTT_max的热处理,用密度和XRD图谱来表征热处理后ANT试样的微观结构。

用恒电流充、放电实验和粉末微电极循环伏安实验来检测上述ANT试样用作锂离子电池负极材料时的充、放电性能。

在此基础上探讨了ANT试样的微观结构与充、放电性能之间的关系。

考察了具有最佳贮锂结构的A_3000试样和六种电解液之间的相容性,利用FTIR图谱对A_3000试样在上述六种电解液中首次充电时在炭负极表面所形成的SEI固体电解质中间相膜的成分和织构进行了分析,研究了试样和电解液的相容性与SEI膜的关系。

结合恒电流充、放电实验,采用正交法分析了充、放电电流密度、A_3000试样的粒度、炭膜中乙炔黑的含量和PTFE的含量对A_3000试样的充、放电性能的影响。

试验结果表明:

1.HTT_max对ANT试样的微观结构和充、放电性能有很大影响。

在HTT_max<2100℃的范围内,ANT试样属于乱层结构,石墨微晶尚未出现或数量很少,贮锂机制为“孔隙贮锂”,由于孔隙的大小不一,插锂时克服阻力所需的电位也不同,因此充、放电曲线呈“V”字形,无平稳..……

全文目录


摘要
第一章 绪论
1.1 锂离子电池LIB的发展概况
1.2 LIB正、负极材料的研究和发展
1.3 论文研究背景
1.4 论文的研究内容
第二章 试样制备及实验方法
2.1 实验仪器和设备
2.2 隔膜、试剂及电解液
2.3 试样的制备
2.4 试样的化学、物理性质和微观结构的测试
2.5 试样电化学性能的测试
第三章 HTT_max对ANT试样微观结构及充、放电性能的影响
3.1 HTT_max对ANT试样的化学、物理性质和微观结构的影响
3.2 HTT_max对ANT试样充、放电性能的影响
3.3 ANT试样的宏观电化学性能与微观结构的关系
3.4 小结
第四章 A_3000试样与电解液的相容性
4.1 A_3000试样在不同电解液中的恒电流充、放电性能
4.2 A_3000试样在不同电解液中的循环伏安特性
4.3 A_3000试样在不同电解液中形成的SEI膜的FTIR分析
4.4 A_3000试样在1mol/L LiClO_4/EC+DEC1:1电解液中循环寿命的估测
4.5 小结
第五章 影响A_3000试样用作LIB负极材料时充、放电性能的其它次要因素
5.1 充、放电电流密度和活性物质的粒度、炭膜中导电剂与粘结剂含量对炭负极材料充、放电性能的影响
5.2 实验结果与分析
5.3 小结
结论
参考文献

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中图分类: > TM2 > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料

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