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毕业论文1

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毕业论文1

极材料的合成及电化学性能研究郭莹莹摘要随着信息技术的发展与科技的不断进步,对锂离子电池的高能量密度、长循环寿命和高安全性方面的要求也不断提高。而未来很有前景的一种锂离子电池负极材料。但纯其他材料进行化合或者形成复合可以减缓这种趋势,提高循环稳定性能,但同时也会降低其循环可逆容量。制备方法的选择对此,本文重点介绍了发展现状、结构、改性方法及其制备方法等方面进行了综述,并对关键词锂离子电池负极材料锡二氧化锡1.锂离子电池的发展概况作为可以持续充放电的二次电池,锂离子电池主要通过正、负两极之间的来回穿梭实现电池的充放电1。在充电时,锂离子会发生嵌入反应,即电极的正极材料中脱嵌出来,在穿过电解质之后嵌入负极材料,致使负极处于富锂的状态。而放电时又会产生嵌入的反向移动,即锂离子从负极材料中脱嵌出来,进入到正极材料,而使负极处于贫锂状态。由于以上原因,一般电池的负极多采用含锂的材料作为电极,而正极则通常采用可以可逆脱嵌锂的材料。锂离子电池具有能量密度大,输出电压高的特点,且其与传统电池相比,在放置时的自放电较小,月平均放电量不足整体容量的22。此外,锂离子电池没有传统蓄电池的记忆效应。锂离子电池的工作温度范围也较宽,一般在0℃之间3。锂离子电池还因其使用寿命长、大电流下充放电稳定、库伦效率高、输出功率大、不含有毒有害物质等优点,被称为绿色高能电池。回顾电池的发展历史,目前世界电池工业主要有三方面特征一是绿色环保电池已成为发展的重点,如在酸铅电池基础上发展的新型锂离子蓄电池及氢镍类可充放电电池等。二是不可逆充放电电池向二次电池转化,更加注重可持续发展。三是电池不断向小巧、轻薄的方向延伸。在目前已经商品化的可充电二次电池中,锂离子电池相比其他电池具有更高的比能量,而在以聚合物为电解质和隔膜的锂离子电池使可充二次电池制备成薄纸形状成为可能。4正是由于锂离子电池具有较高的体积和质量能量比,不仅能够实现电池循环利用,而且其中包含的材料大多不具污染性,符合当前电池的发展要求和趋势,因此各国均给予了重视。随着电子和信息市场的快速发展,日常生活中移动电话、笔记本电脑甚至电动汽车已实现上商品化,并已成为现实生活中不可缺少的一部分,这为锂离子电池的进一步发展带来了重要动机5。而其中以聚合物作为电解液和隔膜的锂离子电池以其独特的安全性能,有望逐渐代替目前的液体电解质锂离子电池,而成为21世纪的主流电池之一,具有诱人的发展前景。2.锂离子电池的结构和工作原理所谓锂离子电池是指电池的正负两极均可以可逆的脱出/嵌入锂离子,并以此为原理实现电池的持续循环。鉴于这种电池是依托锂离子在两极之间的来回移动来完成电池充放电工作的,人们将这种机理的锂离子电池形象地称为摇椅式电池,即俗称的锂电6。正极反应11负极反应电池反应111(1)电池处于放电状态,锂离子从负极中脱出,嵌入到正极之中,而处于放电时过程相反。这就要求电池电极在组装前处于富锂状态,为了获得更高的电池电位,一般要求相对锂超过3V且能够稳定存在于空气中的可嵌锂过渡金属氧化物作为正极,常用的正极材料有7。(2)电池负极材料的选择,其电位首先要满足低的嵌锂电位,尽可能与锂电位一致,且为可逆脱嵌锂的化合物,如各类碳素材料包括碳纤维、天然石墨、nts

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