中文摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-7页 |
第一章 绪论 | 第13-30页 |
1.1 引言 | 第13页 |
1.2 锂离子电池简介 | 第13-16页 |
1.2.1 锂离子电池发展史 | 第13-14页 |
1.2.2 锂离子电池的结构 | 第14-15页 |
1.2.3 锂离子电池工作原理 | 第15-16页 |
1.3 锂离子电池负极材料 | 第16-18页 |
1.4 锂离子电池硅基负极材料 | 第18-20页 |
1.4.1 硅负极材料的充放电机理 | 第18-19页 |
1.4.2 硅负极材料存在的问题 | 第19-20页 |
1.5 硅基负极材料的种类 | 第20-25页 |
1.5.1 纳米硅材料 | 第20-21页 |
1.5.2 硅薄膜材料 | 第21-22页 |
1.5.3 硅合金材料 | 第22页 |
1.5.4 复合材料 | 第22-25页 |
1.6 硅碳复合的方法 | 第25-27页 |
1.6.1 高温热解法 | 第25-26页 |
1.6.2 球磨法和机械研磨法 | 第26页 |
1.6.3 液相法 | 第26页 |
1.6.4 化学气相沉积法 | 第26页 |
1.6.5 静电纺丝法 | 第26-27页 |
1.6.6 其他方法 | 第27页 |
1.7 其他影响硅基负极性能的因素 | 第27-28页 |
1.7.1 粘结剂 | 第27-28页 |
1.7.2 电解液添加剂 | 第28页 |
1.8 课题的选题依据和主要研究内容 | 第28-30页 |
第二章 实验材料与设备及表征与测试方法 | 第30-36页 |
2.1 实验材料与设备 | 第30-32页 |
2.1.1 实验材料 | 第30-31页 |
2.1.2 实验设备 | 第31-32页 |
2.2 材料的表征 | 第32-33页 |
2.2.1 扫描电子显微镜分析(SEM) | 第32页 |
2.2.2 X射线能量散射光谱仪分析(EDX) | 第32页 |
2.2.3 透射电子显微镜分析(TEM) | 第32-33页 |
2.2.4 原子力显微镜分析(AFM) | 第33页 |
2.2.5 X射线光电子能谱分析(XPS) | 第33页 |
2.2.6 傅里叶红外光谱仪分析(FTIR) | 第33页 |
2.2.7 拉力测试仪分析 | 第33页 |
2.3 电化学测试 | 第33-36页 |
2.3.1 极片的制备 | 第33-34页 |
2.3.2 扣式电池的组装 | 第34页 |
2.3.3 充放电测试 | 第34页 |
2.3.4 电化学阻抗测试(EIS) | 第34-35页 |
2.3.5 循环伏安测试(CV) | 第35-36页 |
第三章 新型硅碳复合电极的制备方法 | 第36-51页 |
3.1 引言 | 第36-37页 |
3.2 实验过程 | 第37-38页 |
3.2.1 硅微囊颗粒的制备 | 第37-38页 |
3.2.2 硅碳复合电极的制备 | 第38页 |
3.3 不同粘结剂对纯硅电极的性能影响 | 第38-39页 |
3.4 海藻酸钠包覆硅的效果 | 第39-41页 |
3.4.1 钙交联海藻酸钠在水中的稳定性 | 第39-40页 |
3.4.2 SEM与TEM测试 | 第40页 |
3.4.3 EDX测试 | 第40-41页 |
3.5 新型硅碳复合电极的电化学性能 | 第41-48页 |
3.5.1 循环伏安测试 | 第41-42页 |
3.5.2 首次充放电测试 | 第42-44页 |
3.5.3 长期循环性能测试 | 第44-46页 |
3.5.4 倍率性能测试 | 第46-47页 |
3.5.5 不同阶段的电化学阻抗测试 | 第47-48页 |
3.6 循环后的电极表面形貌变化 | 第48-49页 |
3.7 全电池的电化学性能测试 | 第49-50页 |
3.8 本章小结 | 第50-51页 |
第四章 电解液添加剂对硅碳负极性能的影响 | 第51-65页 |
4.1 引言 | 第51页 |
4.2 实验过程 | 第51-52页 |
4.3 不同电解液添加剂对硅碳复合电极电化学性能的影响 | 第52-54页 |
4.3.1 硅碳复合电极在不同电解液中的首次充放电曲线 | 第52-53页 |
4.3.2 硅碳复合电极在不同电解液中的循环性能 | 第53-54页 |
4.4 DTD含量对电解液及硅碳复合电极的影响 | 第54-60页 |
4.4.1 不同DTD含量电解液的电导率 | 第54-55页 |
4.4.2 硅碳复合电极在不同DTD含量电解液中的循环伏安曲线 | 第55-56页 |
4.4.3 硅碳复合电极在不同DTD含量电解液中的首次充放电曲线 | 第56-57页 |
4.4.4 硅碳复合电极在不同DTD含量电解液中的倍率性能 | 第57-58页 |
4.4.5 硅碳复合电极在不同DTD含量电解液中的循环性能 | 第58-59页 |
4.4.6 硅碳复合电极在不同DTD含量电解液中的电化学阻抗测试 | 第59-60页 |
4.5 硅碳复合极片的分析与表征 | 第60-64页 |
4.5.1 SEM分析 | 第60-61页 |
4.5.2 XPS分析 | 第61-63页 |
4.5.3 FTIR分析 | 第63-64页 |
4.6 本章小结 | 第64-65页 |
第五章 新型粘结剂对硅负极电化学性能的影响 | 第65-74页 |
5.1 引言 | 第65页 |
5.2 实验过程 | 第65页 |
5.3 PAM粘结剂的性质 | 第65-69页 |
5.3.1 FTIR分析 | 第65-66页 |
5.3.2 XPS分析 | 第66-68页 |
5.3.3 拉力测试 | 第68-69页 |
5.4 PAM粘结剂对硅负极电化学性能的影响 | 第69-72页 |
5.4.1 不同浓度PAM的首次充放电曲线 | 第69-70页 |
5.4.2 不同浓度PAM的倍率性能 | 第70-71页 |
5.4.3 不同浓度PAM的循环性能 | 第71页 |
5.4.4 不同浓度PAM的电化学阻抗测试 | 第71-72页 |
5.5 极片的形貌分析 | 第72-73页 |
5.5.1 SEM分析 | 第72-73页 |
5.6 本章小结 | 第73-74页 |
第六章 总结与展望 | 第74-76页 |
参考文献 | 第76-90页 |
硕士期间公开发表的论文 | 第90-91页 |
致谢 | 第91-94页 |