锂离子电池二氧化锡负极材料研究.pdf

湖南大学
硕士学位论文
锂离子电池二氧化锡负极材料的研究
姓名:张杰
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:王太宏
20090310
摘要近年来,随着信息时代多功能便携式和高能量电子设备的需求日益增长,以合评述了锂离子电池及其负极材料研究进展的基础上,选取锡基氧化物负极材料作为研究对象,采用静电喷雾技术,在不锈钢基片上制备了不同工艺参数的薄膜及其复合薄膜。采用湎哐苌、扫描电子显微镜⑼干涞子显微镜燃际鹾蜕璞福约把贩⒑愕缌鞒浞诺绲鹊缁Р馐性能等影响,为利用静电喷雾技术开发新型的锡基氧化物薄膜负极材料提供了理本文系统地研究了溶剂、衬底温度和液体流速、电压等工艺参数对薄膜二醇和丙二醇三种溶剂,衬底温度为妫禾辶魉傥/缪刮竦裂痕,首次放电容量为痝,经窝泛螅萘咳匀槐3衷痝,逐渐升高,首次库仑效率逐渐升高,首次容量损失呈减少趋势,.复合薄硅抑制电极的体积膨胀,在一定程度上提高了薄膜电极的循环性能。及为减小环境污染而提出的使用电动汽车的迫切要求,开发高比容量、高稳定性、高安全性、长寿命、低成本的新型锂离子电池负极材料显得尤为迫切。本文在综方法,重点研究了制备方法、工艺参数对薄膜及其复合薄膜的形貌及电化学论依据和关键的制备技术。的结构、形貌及电化学性能的影响。对这些工艺参数的优化结果表明:乙醇、乙的薄膜具有最佳的综合性能。该条件下制得的薄膜表面均一、多孔网状、无具有较好的电化学性能。在此基础上,。随着二氧化硅含量的增加,.复合薄膜电极的首次嵌锂容量膜的窝泛笕萘课痝:其库仑效率基本维持在%,.复合薄膜结构有利于锂离子嵌脱,能够提供较多的嵌锂通道和嵌锂位置,并利用二氧化关键词:锂离子电池;锡基负极材料;静电喷雾沉积技术锂离子电池二氧化锡负极材料的研究
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作者签名:棼盖、日期:加耆涸日湖南大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊ⅲ作者签名:导师签名:
,电子产品小型化、微型化、集成化是当今世界技术发展的大趋势。、微型化的革命。微电机械系统,如微型传感器、传动机等,是近年日益增长的要求。于是,对化学电源提出了新的要求:体积小,质量轻,能量大,安全,无污染。一些传统的化学电源缧棵痰绯亍⒛恋绯氐已不能满足这些美国、欧盟已经将可以军、民两用的先进化学电源技术胱拥绯睾腿剂系绯丶无论是何种的电池技术,电池的性能在很大程度上都依赖于正极和负极材料的性质。电池的循环寿命和使用时间主要取决于电极和电解液之问的界面性质,保缭匆脖匦胪瓿尚⌒来最重要的技术创新之一。常规电池已经不能满足系统对小型化、集成化发展的需要。研究开发能量密度高、使用寿命长、安全、无公害的新型化学电源已成为人们迫切的要求。二次锂离子电池是以嵌锂化合物作为正负极材料的新型高能电池,具有比能量高、电压高、自放电小、循环性能好和寿命长等一系列的优点,近些年来引起了人们尤其是化学电源的工作者的广泛重视,成为当今电池行业的研究热点。化学电源是将物质的化学能转化为电能的装置。随着人类文明的不断进步,作为化学电源主角的化学电池也经历着巨大的发展。从年的伏打电池,年的铅蓄电池,二十世纪初的锌锰干电池,二十世纪年代的镍铬电池,年代的镍氢电池直至年代发展起来的锂离子电池是作为迄今为止最先进的一种二次电池,经过近年的迅速发展,它不仅在笔记本电脑、手机、摄像机等小型移动消费电子产品领域已经占据主导地位【浚以诮匆丫诙Φ绯匾约按⒛艿池领域也表现出令人瞩目的发展前景。在石油价格飞涨,环境日益恶化的今天,发展环保节能的电动汽车和储能装置已经被一些主要发达国家政府提上了日程。术形兰偷恼铰约际醴较蛑弧6σ约按⒛苡蔑胱拥绯丶捌湎喙夭牧系研究与开发,其意义是非同小可的。不断提高的市场要求和科学技术的飞速发展推动着化学电池技术的不断进步。随着电子电器的不断小型化以及环境