微膨胀炭微球复合材料的制备及其电化学性能研究

《微膨胀炭微球复合材料的制备及其电化学性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：個２１００５８＾｜｜＾＾斷龜誦＃龜ＷＢｉｉ瞧＾＇．＇．；＂ｆｔｉ．Ｊ５５ｌ薦ｆ＾论文题目：丽胀議球复合欄的制备及其＾讀透＾贊；ｓ电化学性能研究ｉ工程＇学科专业：材料科学与＾Ｑｎ｜＾＾Ｓ＾Ｉ＾？－ｐｉ＾作者姓名：章雄峰指导教师：武长城错議鼠＾禱議■；ｌｉ謹誦．！ｉ迪＾Ｐｐ．＾－？．醒；＼；，獲瞧絮惑編独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研巧成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的

2、研巧成果，也不巧舍为获得天津工业大學或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作。与我的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＇０＾学位论文作者签名：山签字日期：年月日＾ｔｓｌｉ／＾学位论女版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天连下化女堂巧Ｗ将学化论女的含部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存。同意学校向国家有关部口或机构送交论文、汇编Ｗ供査阅和借阅的复印件和磁盘。（保密的学

3、位论文在解密后适用本授权说明）＂：学位论文作者签名；右任山导师签名ｆＩ＾於喊签字日期山，年化月巧日签字日期：ｘｗ年的月咖７７学位论文的主要创新点一、通过低温氧化水热还原制备出微膨胀炭微球作为钢离子电池负极材料具有良好的电化学性能和优异的循环特性，首次合成了区别于硬碳材料的软碳材料，并能够人为地改变实验条件来控制石墨层间距。通过改变水热还原的温度下，能够有效地调节微膨胀炭微球的层间距，并能够使炭微球的球体结构不被破坏；通过对石墨化的炭微球一进巧结构调控，证实了钢离子能够插入炭层的层间，

4、并作为其中种储能机制贡献了比容量。二、将氧化炭微球与四氯化锡在水热条件下合成锡碳复合材料，利用氧化炭微球表面和碳层间丰富的含氧官能团与锡原子发生反应，使锡原子能够存在于碳层间，增加碳材料的储能位点，同时碳材料作为缓冲基体提高锡与裡反应过程中的体积膨胀效应，利用锡碳的协同效应提高裡离子电池负极材料的电化学性能。Ｉ摘要本文通过低温氧化法和水热还原制备了层间距较大的微膨胀炭微球，同时将氧化炭微球与锡复合制备出复合材料。利用冷场扫描电子显微镜、透射电子显微镜－－、Ｘ射线衍射仪、Ｘ射线光电子能

5、谱、拉曼光谱测试、恒电流充放电测试、循环伏安测试和交流阻抗测试对制备出的材料进行形貌及结构和电化学性能进行分析和研究。结果显示，成功通过低温氧化水热还原制备出微膨胀炭微球，通过改变水热还原的温度下，能够有效地调节微膨胀炭微球的层间距，并能够使炭微球的球体■结构不被破坏，作为钢离子电池负极材料具有良好的电化学性能和优异的循环特性。在电流密度２０ｍＡ／ｇ下，水热１８（ＴＣ处理的膨胀炭微球具有最好的比容量和循环性能．２ｒａＡｈ１００ｍＡ，可逆比容量在巧９／ｇ，同时在电流密度／ｇ下循环１０００

6、次后，容量保持率达到９０％ｉ＾上，具有优越的循环寿命。作为裡离子电池负极材料时’，可逆容量较离的样品是在１５ＣＴＣ和化ＯＣ水热还原的炭微球，在电流密度２０ｍＡ／ｇ下，充电比容量分别为说Ｓｊ？ｍＡｈ／ｇ、６６４．３ｍＡｈ／ｇ，远远高于石墨的实际比容量。成功制备了不同复合量的锡碳复合材料，同时当锡碳质量比为１：１时具有最好的循环性能和较好的比容量，在１００ｍＡ／ｇ电流密度下循环２２０次后比容量达？５５０ｍＡｈ／到ｇ，容量保持率在９５％＾＞，［＾上，具有优越的循环性能也提升了炭材料的可逆比容量，

7、同时具有较好的倍率性能，在大电流密度ｌＡ／ｇ下，放电比容量达到２３０．３ｍＡｈ／ｇ。关键词：中间相炭微球层间距钢离子电池裡离子电池化锡；；；；氧ＡＢＳＴＲＡＣＴｈ－ｔＩ打ｔｉｓｐａｐｅｒ，ｍｉｃｒｏＧｘｐａｉｉｄｅｄｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｃｓｗｉｈｌａｒｇｅｋｉｔｅｄ注ｙｅｒｓｐａｃｉｎｇｗｅｒｅ－ｒｅａｒｅｄｂｔｒｏｅｒｍａｏｎ－ｐｌｏｗｅｍｅｒａｔｕｒｅｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｈｙｄ化ｌｒｅｄｕｃｔｉ．ＡｔｙｐｅｏｆＳｎＣｐｙｐｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｄ

8、ａｌｓｈａｓｂｅｅｎｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｒｅａｒｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ