球形天然石墨作为锂离子电池负极材料

《球形天然石墨作为锂离子电池负极材料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、东北师范大学硕士学位论文磷酚醛树脂包覆球形天然石墨作为锂离子电池负极材料姓名：王钊申请学位级别：硕士专业：材料物理与化学指导教师：潘秀梅20090501摘要球形天然石墨材料具有良好的导电性，结晶度高，成本低，理论嵌锂容量高，充放电电位低且平坦，是目前作为锂离子电池负极材料重要部分。但是，石墨也存在一些缺点，如与电解液相容性差，首次充放电可逆容量低，不适合大电流充放电，循环性能差。针对石墨材料作为锂离子电池负极材料的这些缺点，本文对球形天然石墨表面进行改性处理。在球形天然石墨表面包覆一层酚醛树脂，在此基础上引入磷元素修饰酚醛树脂包覆球形石墨。我们得到如下结果：1．通过正交试

2、验，优化包覆量和热处理温度，得出最佳的处理温度为900℃，最佳包覆量为15％。2．经过适量包覆处理后的石墨，其首次充电效率，充电容量都得到提高，循环性能有了明显改善。原始球形天然石墨的首次充电可逆容量为278mAh／g，首次充放电效率67．5％，15％酚醛树脂包覆，900。C碳化的复合材料可逆容量可达340mAh／g，首次充放电效率88．9％。十次循环后，仍有高达331mAh／g的可逆容量，而石墨的可逆容量已降到174mAh／g。3．在酚醛树脂包覆层中掺入磷元素，借助电池程控测试仪对材料电化学性能分析，发现改性后球形天然石墨材料的电化学性能得到明显改善。可逆容量达到362

3、mAH／g，库仑效率达到95．8％。关键词：球形天然石墨；酚醛树脂；改性；掺磷；包覆；AbstractNaturalsphericalgraphite，isconsideredtobeoneofthemostimportantanodematerialsbecauseitissuperiortoothercarboncandidatesintermsofhighconductivity，highcrystallinity，lowcosthightheoreticallithiumintercalatingcapacity,flatandlowprofileofcharge

4、anddischargepotential．Nevertheless，itsdisadvantages，suchasitsbadcompatibilitvwithelectrolytes，thelowcapacityofthefirstcharge．discharge，thepoorcycleperformance，Can’tbearhighcurrentcharge-discharge．Inordertoovercomethesedisadvantages，wemodifiedgraphitebycoatingitwithpyrolysisofphenolicresin

5、，Wefound：1．UsingOrthogonalTesttofindtheoptimizedthecoveringamountandheattreatmenttemperatureisrespectively15％and900。C．2．pyrolyticcarbonofphenolresinscoatingonnaturalsphericalgraphiteCandevelopitsinitialcharge／dischargeefficiency,cycleperformanceandchargedischargecapacity．Naturalphericalgr

6、aphitewhoseinitialreversiblecapacitycharge—dischargeefficiencyis278mAh／gand67．5％respectively,while340mAh／gand88．9％whendopedwithphosphorusandheatedat900。C．aftertencyclesitsreversiblecapacityalsocontain33IrnAh／gwhileNaturalphericalgraphit174mAh／g3．Thendopedwithphosphorusintheinhibitorycoati

7、ng．Byanalyzingitsperformanceofelectrochemical，wefindtheelectrochemicalpropertiesofthemodifiednaturalgraphitehavebeenobviouslyimproved，reversiblecapacityandcoulombefficiencyis362mAH／gand95．8％respectively．Keywords：Naturalsphericalgraphite；phenolformaldehyderesin；modif