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锂离子电池用硅碳复合负极材料的研究开题报告

 2020-05-08 03:05  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

文 献 综 述 1、研究背景和意义 天然石墨具有比容量高、充放电曲线平坦及廉价等优点,是一种理想的锂离子电池碳负极材料;但它也存在首次充放电效率低、循环性能差、对电解液选择性高等缺点,特别是天然石墨与电解液的相容性较差,在嵌/脱锂过程中易发生石墨层的剥离而导致循环性能下降,因而限制了纯天然石墨在锂离子电池中的广泛应用,特别是在高容量和高安全储能及电动汽车领域的应用[1]。

而无定形炭负极材料与石墨相比,具有循环性能好、嵌/脱锂时体积变化小、不易析出金属锂以及电池易于达到平衡等优点[2]。

因此,对天然石墨进行碳包覆以及其它表面修饰等以改善其电化学性能,成为锂离子电池碳负极材料的研究热点。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

解决问题: 通过制备高丙烯腈含量共聚物作为负极材料涂层,不仅可以降低比表面积,从而降低活性减少副反应的发生;而且可以保护电极活性材料不受电解质电化学反应的影响,防止活性材料在空气中的表面氧化,并提高复合电极的导电性。

无定形碳材料避免了溶剂与石墨的直接接触,阻止溶剂分子的共嵌入导致的石墨层状剥离,使溶剂的选择范围扩大。

研究途径: 采用分散聚合技术,选用无毒的有机小分子乙醇作为分散介质,制备单分散的、高丙烯腈含量的高分子共聚微球。

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