鋰離子電池用石墨化MCMB的改性及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文鋰離子電池用石墨化MCMB的改性及其電化學(xué)性能研究姓名：劉先龍申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：宋懷河20040525面或?qū)娱g引入了一些含氧官能團(tuán)和微孔或孔道，并且隨著氧化程度的加深，極性官能團(tuán)一c—OH、一c=O、COOH的含量逐漸增多，其中羥基的含量最高，酮或醚次之，羧基最低，但都沒(méi)有破壞SSGMCMB的石墨片層的結(jié)構(gòu)，氧化反應(yīng)發(fā)生在石墨表面或?qū)訂?wèn)，致使石墨層間距離擴(kuò)大，形成氧化石墨結(jié)構(gòu)。(2)SSGM

2、CMB氧化處理前后樣品的首次放電曲線(xiàn)在075V左右均存在一個(gè)放電平臺(tái)，該平臺(tái)在第二次放電曲線(xiàn)中消失，認(rèn)為該平臺(tái)與SEI膜的形成有關(guān)，所對(duì)應(yīng)的容量為不可逆容量損失：在025V(相對(duì)于Li／Li)以下表現(xiàn)出較長(zhǎng)的平坦的放電平臺(tái)，這是石墨化MCMB能夠作為商業(yè)化鋰離子電池負(fù)極材料使用的主要原因。(3)550“C氧氣氣氛中氧化6hr的SSGMCMB的電化學(xué)性能最好，首次充放電分別能達(dá)到3292mANg和2982mAh／g，首次不可逆容量損失僅為

3、94％，循環(huán)五次以后其循環(huán)效率能達(dá)到995％。(4)煮沸硝酸的氧化體系下氧化48hr的SSGMCMB具有較好的電化學(xué)性能，首次充放電容量分別能達(dá)到3587mAh／g和3076mAh／g，其首次不可逆容量損失為143％，循環(huán)五次以后起循環(huán)效率能達(dá)到981％。2、先以酚醛樹(shù)脂為前驅(qū)體經(jīng)低溫炭化處理制備出一系列(600～1000“C)的硬炭材料，考察了不同熱解條件下熱解炭的微觀(guān)形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能；再以酚醛樹(shù)脂為包覆前驅(qū)體，制備出樹(shù)脂熱解

4、炭／SSGMCMB包覆材料，考察了不同樹(shù)脂包覆量對(duì)MCMB的微觀(guān)形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能，結(jié)果表明：(1)600℃～1000。C熱處理的酚醛樹(shù)脂熱解炭的d002值為38A左右，L。值為15～21A，L。值在37～47A之間，表現(xiàn)出含氫硬炭材料的電化學(xué)行為，即隨著熱處理溫度的提高，儲(chǔ)鋰容量下降，不可逆容量損失減小，電壓滯后現(xiàn)象減弱。例如：600“C熱解的酚醛樹(shù)脂炭表現(xiàn)出高達(dá)6689mAh／g的儲(chǔ)鋰容量，而1000C處理后容量?jī)H為2844m