锂离子电池负极硅基材料讲义.ppt

目录
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第一部分 背景介绍
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第二部分 制备方法
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第三部分 总结
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第四部分 参考文献
锂离子电池负极硅基材料
2021/1/25
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背景介绍
锂离子电池负极硅基材料
2021/1/25
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锂离子电池负极材料
锂离子电池的负极材料主要作为储锂的主体，在充放电过程中实现锂离子的嵌入和脱出。现在一般使用石墨作为负极，容量较低，首次充放电效率低，有机溶剂共嵌入等不足。所以人们开始开发其他高容量的非碳负极材料。
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硅基材料
硅作为负极材料的理论比容量高达4200mA·h/g。主要是因为硅锂可形成Li12Si7、Li7Si3、 Li22Si4 等。但实验表明硅在脱嵌锂过程中有300-400%的体积变化，致使活性材料裂化和粉化，导致活性材料损失，造成循环寿命衰减。此外硅的导电性较差。
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解决办法
改善硅电极材料的方法：
（1）Si的纳米化。
（2）Si-C复合材料。
（3）Si合金和 Si非金属化合物及其复合材料。
（4）粘结剂和电解液的改进。
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二、制备方法
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硅的纳米材料
纳米结构
纳米管
薄膜
球壳
纳米线
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硅纳米线
纳米线的优点：
。
。
。
，减轻重量。
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vls激光烧蚀法制备硅纳米线

机理：
设备：
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D
C
A
B
A、B：充电前后SEM 。 C、D：电化学性能。
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