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五硅和碳负极材料的制备及电化学性能检测

作者:admin    来源:未知    发布时间:2019-10-17 09:53    浏览量:
   锂电池厂 实验目的
 
    1.了解硅/碳负极材料脱嵌锂的机理。
 
    2.掌握利用水热法制备硅/碳负极材料的方法。
 
    8.掌握硅/碳负极的电化学性能测试方法。
 
    锂电池组实验原理
 
    硅的储量占地壳总质量的26.4%,仅次于第一位的氧材料,且理论比容量高达1200mA·h/g,比商业化的石墨材料高十倍以上,因此硅作为锂电负极活性材料具有巨大的潜力。然而,硅的带隙仅为1.12eV,导电性差,接近于绝缘体。另外,硅在嵌锂的过程中发生非常显著的体积膨胀(可达400%),产生的机械

应力使电极结构被破坏,引起硅材料从电极上逐渐粉化并最终脱落,从而导致锂电池容量随充放电次数增加而骤然下降。
 
    相比于低的导电性,体积膨胀问题是阻碍硅材料发展的关键难题。目前硅存在合金化过程中体积严重膨胀,导致电池循环稳定性差。通常采用两种解决方法:
 
    ①制备一维维或三维的纳米硅(纳米线、纳米管、多孔材料等),通过自身结构固有空间容纳体积膨胀,缩短锂离子传输路径;
 
    ②制备硅的复合材料,引入其他组分,抑制硅的体积膨胀并改善其导电性能。

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