電池負(fù)極合金新材料的研究.pdf

1、近年來(lái)關(guān)于鋰離子電池的研究受到越來(lái)越多的重視，各種研究都致力于開(kāi)發(fā)高容量鋰離子電池，而高容量電池負(fù)極材料的開(kāi)發(fā)是獲得高容量電池的重要途徑。
　　本論文主要從傳統(tǒng)負(fù)極材料的改進(jìn)和新材料的創(chuàng)新應(yīng)用兩方面進(jìn)行了研究，一方面對(duì)硅負(fù)極進(jìn)行改性以提高傳統(tǒng)負(fù)極材料的電化學(xué)性能，另一方面探索新材料，如Al63Cu25Fe12準(zhǔn)晶并創(chuàng)新性地應(yīng)用到鋰離子電池中。
　　在傳統(tǒng)材料改進(jìn)方面，我們用機(jī)械合金化法對(duì)純硅和人工石墨進(jìn)行摻雜，最終得到了儲(chǔ)鋰

2、容量和循環(huán)性能較好的硅/人工石墨合金材料。通過(guò)合金材料的SEM圖像、XRD圖像分析以及電化學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)機(jī)械合金化摻雜的合金材料兼具石墨良好的循環(huán)性能、導(dǎo)電性以及純硅的高理論容量等優(yōu)點(diǎn)，不僅具有較高的儲(chǔ)鋰容量，循環(huán)性能也得到一定的提升;隨著石墨摻雜量的增加，首次放電容量增加，當(dāng)純硅與人工石墨的摻雜比為7∶3時(shí)，首次放電容量最大。
　　在新材料的創(chuàng)新應(yīng)用方面，我們從理論出發(fā)確定出以含有Al63Cu25Fe12準(zhǔn)晶合金的負(fù)極材料

3、為主要研究對(duì)象，采用傳統(tǒng)的鑄造法獲得含有Al63Cu25Fe12準(zhǔn)晶的合金鑄錠并對(duì)其進(jìn)行熱處理和機(jī)械合金化工藝處理。通過(guò)X射線衍射分析和SEM分析確定了材料的表面形貌和組分，并分析了兩種處理工藝對(duì)材料組成和準(zhǔn)晶含量的影響;通過(guò)恒流充放電測(cè)試初步確定了其電化學(xué)性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)熔煉法制備的合金主要含有準(zhǔn)晶I相，還有少量β-AlFe(Cu)、λ-Al13Fe4相，熱處理工藝和機(jī)械合金化處理工藝均能提高準(zhǔn)晶含量;經(jīng)過(guò)熱處理后的Al63Cu2