导读:本文包含了硅碳负极论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:锂离子电池,硅碳复合负极材料,光伏废料,碳包覆
硅碳负极论文文献综述
刘进[1]（2019）在《硅碳负极材料的合成研究》一文中研究指出以光伏产业废硅粉为原料,采用球磨工艺, CMC为碳源,得到了最优的碳包覆比例,得到了一种碳包覆硅碳负极材料。借助扫描电镜(SEM)和模拟电池测试等方法,对硅碳复合材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明,采用2.5%CMC添加量的碳包覆材料性能较优,其首次放电比容量为850.3 mAh/g,20次放电容量还保持690.8 mAh/g,为首次放电容量的81.24%mAh/g。(本文来源于《山东化工》期刊2019年21期）
孙海峰,宋义运,田佳,徐青[2]（2019）在《电感耦合等离子体发射光谱法测定锂离子电池硅/碳复合负极材料中的杂质》一文中研究指出建立电感耦合等离子体发射光谱法测定锂离子电池硅/碳复合负极材料中杂质元素铁,镍,铝,钙的分析方法。采用高温灰化后以硝酸–氢氟酸混合酸消解样品。对比分析了不同灼烧温度对灼烧灰分消解效果和元素检测的影响。仪器工作条件:射频功率1 200 W,雾化器流量为0.75 L/min,观察高度为10 mm。4种元素的质量浓度与谱线强度呈良好的线性关系,线性相关系数均大于0.999 9。当称样质量为0.5 g时,铝,钙,铁,镍的检出限分别为0.000 18%,0.000 13%,0.000 19%,0.000 17%。测定结果的相对标准偏差为2.71%～5.34%(n=11),各元素的加标回收率为99.6%～107.6%。该方法样品处理简单、快速,检出限低,准确度和精密度高,适合于锂离子电池硅碳负极材料中杂质的测定。(本文来源于《化学分析计量》期刊2019年05期）
杨乐之,殷敖,刘志宽,庄子龙,覃事彪[3]（2019）在《锂离子电池硅碳负极材料的结构设计研究进展》一文中研究指出硅基材料具有理论比容量高、资源丰富等优点,然而硅基负极材料在锂化过程中面临体积膨胀、活性物质破碎粉化、电极材料与集流体分离以及导电性较差等问题。综述了硅碳负极材料的锂化机理及性能衰退原因,介绍了硅碳材料核壳结构、蛋黄壳结构、夹层结构及叁维结构等结构设计研究进展及存在的问题,在此基础上对开发制备更简单、更可靠、成本更低的硅碳材料及其叁维结构设计进行了展望。(本文来源于《矿冶工程》期刊2019年04期）
瞿诗鹏[4]（2019）在《硅碳复合材料作为锂离子电池负极材料研究进展》一文中研究指出硅碳复合材料具有高理论比容量和稳定的循环性能等优势,成为有望替代传统石墨负极的新型负极材料。近年来,人们对于硅碳复合材料的研究已经取得巨大进展,不同的碳基质材料以及制备方法都会对其性能产生重要影响,因此本文主要从碳基质材料的种类及其制备方法来讨论硅碳复合材料的研究现状。(本文来源于《山东化工》期刊2019年15期）
刘恋,王斌,聂磊,张娜[5]（2019）在《成膜添加剂对硅碳负极体系循环寿命的改善》一文中研究指出以比容量较高的氧化亚硅-石墨材料作为负极,考察不同成膜添加剂对电池寿命的改善作用,并研究其成膜机理。实验结果表明:硫酸亚乙酯(DTD)可以优先在硅碳负极表面成膜,成膜电位为2.3 V,按一定比例搭配碳酸亚乙烯酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)后,可将软包电池的循环寿命由700次提升至1 650次,获得较为理想的循环效果。(本文来源于《电源技术》期刊2019年06期）
刘文斌,符泽卫,许金泉,胡俊涛,胡文龙[6]（2019）在《ICP-OES法测定硅碳负极材料中的硅和17种杂质元素》一文中研究指出采用HF+HNO_3分解锂离子电池硅碳负极材料,在60℃温度下分解30 min,样品分解完全且几乎不损失。使用带氢氟酸进样系统的ICP-OES测试硅碳负极材料中的硅和铝、锂、钴、钙、镉、铬、铜、铁、钾、镁、锰、钠、镍、铅、钛、钒、锌,3次测试硅的加标回收率为99.17%,精密度为0.07%。其他元素的加标回收率为91.11%～115.66%,精密度在0.24%～5.66%。该方法操作简便快捷,基体干扰小。(本文来源于《电源技术》期刊2019年06期）
陈悦飞[7]（2019）在《硅碳负极材料的镁热法制备及其电化学性能研究》一文中研究指出提高锂离子电池的比能量是技术发展的必然要求。传统石墨负极材料的理论比容量为372 mAh g~(-1),限制了锂离子电池的能量密度,难以继续支撑动力电池的发展。硅负极材料理论比容量达到4200 mAh g~(-1)以上,有望成为代替石墨的下一代负极材料。但是硅负极材料具有低电导率和高体积变化率的缺点,影响其商业化进程。硅负极材料改性方法中比较有效的两个措施分别是碳材料复合和预留缓冲空间。本文研究了利用镁热还原法在相对较低的温度下制备硅碳负极材料的两种工艺,并比较了不同结构硅碳负极材料的电化学性能。首先,探究了镁热前驱体制备、镁热还原法和酸洗处理工艺的具体参数。使用改进的St?ber法制备SiO_2,探究了不同反应时间对于合成SiO_2粒径大小和均匀程度的影响。使用粒径在400~450 nm之间的SiO_2微球作为硅源,对比了真空镁热还原法和熔融盐镁热还原法这两种反应方式,分别设计和使用了不同结构的不锈钢反应器,发现熔融盐镁热还原法的产率更高,可用于后续的实验。探究了镁热反应后的酸洗工艺对于产物纯度的影响,发现经过叁次高浓度盐酸酸洗和HF处理的还原产物纯度较高,与纯硅的XRD衍射谱图对应良好。然后,研究了两步镁热还原法制备硅碳负极材料的工艺。使用NiCl_2·6H_2O作为镍源,通过液相法制备了Ni-SiO_2,再通过镁热还原反应将其中的SiO_2和NiCl_2·6H_2O分别还原成硅和金属镍。利用镍对碳原子的催化和吸附能力,催化叁乙二醇还原,制备了类石墨烯状的镶嵌结构的硅碳材料。研究表明,镶嵌结构的硅碳材料中,碳的结构呈薄纱状,接近石墨烯结构,镶嵌在多孔硅颗粒的孔隙中。对HCl处理后的过渡产物硅镍合金以及镶嵌结构的硅碳材料进行了电化学表征,发现硅镍合金的电导率大于纯硅负极,循环性能优异;镶嵌结构的Si-C材料的初始比容量更高,但循环性能稍差。最后,分别使用聚多巴胺(PODA)和间苯二酚甲醛酚醛树脂(RF)作为碳源,研究了一步镁热还原法制备Si/SiC/C中空卵壳结构硅碳负极材料的工艺。以SiO_2/PODA为前驱体,研究发现一步法镁热反应的适宜反应温度为800℃,反应过程中SiO_2和镁粉质量比为0.8时反应产物结构较好,电导率和充放电性能均优于纯硅负极。通过调整间苯二酚和甲醛溶液浓度,得到了可变厚度的SiO_2/RF核壳结构,将其作为前驱体,一步法镁热还原得到了中空卵壳结构的Si/SiC/C材料。研究发现,碳壳厚度为10 nm左右的中空卵壳结构的Si/SiC/C材料的性能较好,在使用0.1 A g~(-1)电流密度循环220周后,可逆比容量仍旧高于480 mAh g~(-1),高于石墨负极、纯硅负极和两步法制备的镶嵌结构的硅碳材料。本文通过一步法镁热反应在硅碳材料中引入SiC中间层,起到了稳定材料结构的作用,与两步镁热法相比节约了能源,对于其他方向的研究也具有一定的启发意义。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
田冬[8]（2019）在《镁热法硅/碳负极材料的制备及其性能研究》一文中研究指出硅由于其理论容量高(3579 mAh g~(-1))、嵌锂电位低等诸多优点,在锂离子电池领域具有非常广阔的应用前景,但是硅负极材料具有两个致命弱点:一是锂化和脱锂化过程会产生巨大的体积膨胀,导致电极结构破碎和容量剧烈衰减;二是硅材料本身电子导电率低,致使硅负极材料的倍率性能差。因此,本文是以探索简单可控的制备纳米硅粉的工艺为出发点,同时为了解决上述两个问题对镁热还原方法进行工艺优化,设计出一种新的镁热还原制备纳米硅粉的思路。首先,通过引入CaCl_2、NaCl、KCl等不同的无机熔盐体系,通过镁热还原法制备得到纳米硅粉,通过XRD测试对比得知,CaCl_2的无机熔盐体系下制备得到的纳米硅粉杂质少、纯度高。CaCl_2的无机熔盐体系下制备得到的纳米硅粉通过性能测试后,表现出较好的性能,初始容量可以达到2850 mAh g~(-1)接近硅实际理论比容量。为了进一步提升纳米硅粉的循环性能,改变工艺条件,引入CTAB有机熔盐介质。在CTAB有机熔盐介质下镁热还原成功制备出粒径大约在150 nm左右的纳米Si球,纳米Si球表现出良好的循环稳定性,在0.1 A g~(-1)的电流密度下循环50圈可以保持600 mAh g~(-1)的可逆容量。另外碳纳米管也可以提升纳米硅粉的循环性能,通过镁热还原制备得到了不同CNTs含量的Si/CNTs复合材料。制备得到的Si/CNTs也具有较好的电化学性能,通过循环性能测试,其中0.2Si/CNTs表现最佳的循环性能,在0.5 A g~(-1)的电流密度下循环100圈可以保持330 mAh g~(-1)的可逆容量的同时也表现出较好的倍率性能。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
易婷婷[9]（2019）在《硅碳负极锂离子电池性能研究》一文中研究指出锂离子电池的发展是电动汽车行业发展的关键一步,为了适应电动汽车行业的发展,亟需制备高能量密度且稳定性好的电极材料。传统的锂离子电池负极材料为石墨,能量密度低。硅基负极具有最高的理论能量密度,是目前最有潜力商业化应用的材料,但是硅基负极材料也存在一些问题,阻碍了其商业化应用。其主要存在的问题首先是硅基负极材料在充放电过程中形成锂硅合金造成的巨大膨胀,容易造成硅基材料的粉碎;其次硅材料本身的导电性比较差,不利于电子的传输迁移;最后由于负极材料表面在形成固体电解质膜,固体电解质膜既可以传输锂离子,又可以阻断电解液与内层硅材料的接触,减少副反应,但是锂硅合金形成时膨胀会破环固体电解质膜。为了解决这些问题,本文介绍了一种新型的硅碳复合负极材料的合成制备方法。具体为利用重油在不同溶液体系下的选择吸附,使用溶剂过渡法制备硅基负极的前驱体,研究了制备过程中各个因素对于所制备材料的性能影响。实验证明可以通过调控溶剂体系的溶剂特性来得到具有不同结构和机械性能的表面包覆层。而不同特性的表面包覆层会对硅碳复合负极锂离子电池的循环稳定特性产生较大的影响。另外通过调控热处理温度,能够在纳米硅表面形成结构差异化的包覆层,实现温度对结构的调控。利用溶剂过渡法,通过调控溶剂特性和制备过程当中不同的参数,得到了高性能的锂离子电池,经400圈充放电循环后,其剩余容量为1450 mAh·g~(-1),保持率约为92.9%,平均充放电循环容量损失在万分之二以下。本文中所制备的硅基负极材料为硅碳复合材料,其中表面碳层在微观条件下不同区域具有不同的模量分布,可细分为高弹性模量区和低弹性模量区,即得到了一种全新的包覆层。这种包覆层具有良好的机械性能,可以有效的防止内部硅材料在膨胀过程中破裂粉化。此种包覆层不仅可以应用在硅基负极表面,亦可以与其他容易发生膨胀的材料形成复合材料,有效的缓冲膨胀。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
李旭[10]（2019）在《锂离子电池高容量硅碳负极材料及电化学性能研究》一文中研究指出硅材料具有最高的理论比容量(4200 mAh/g),安全无毒,在自然界储量丰富,是理想的下一代锂离子电池负极材料。然而其高达400%的体积膨胀,一直制约着硅在锂离子电池的商业化应用。本文制备了一种Si/MWCNTs/纤维素复合柔性锂离子电池阳极、以多孔柔性导电纸代替铜箔集流体,负载中空硅球制备锂离子电池,使用氟化CNT物理包覆纳米硅增强锂离子电池电池性能,并通过微观形貌观测、物相分析、电化学性能测试等方法研究其电化学性能。主要研究成果如下:(1)Si/MWCNTs/纤维素复合柔性锂离子电池阳极的纳米硅均匀的嵌入在MWCNTs构建的叁维导电网络的孔隙中,纳米硅和导电载体具有良好的接触,使得界面电阻大幅下降,同时纳米硅在电池充放电过程中具有足够的膨胀空间,而保证了材料的结构稳定性和化学稳定性。电化学检测显示,其首次放电比容量达到2024 mAh/g,循环50次后比容量维持在850 mAh/g,展示出良好的循环稳定性。此外,伴随着循环的持续进行过程中,电池的容量稍有提升,说明这种电极结构会伴随这充放电循环更为紧实,倍率性提升。(2)以多孔柔性导电纸代替铜箔集流体负载中空硅球制备锂离子电池,SEM显示,活性物质均匀的分布在MWCNTs构建的叁维导电网络的孔隙中,从而保证了材料的结构稳定性和化学稳定性。电池电化学性能良好且具有较高的比容量,同时具有可逆性。在80 mA/g的电流密度下,循环50次后比容量稳定在1400mAh/g。在12.6 A/g的大电流密度下,容量仍可稳定保持在330 mAh/g。恢复1 A/g的电流密度后,电池的容量恢复到1150 mAh/g。(3)使用氟化碳纳米管物理包覆纳米硅制备氟化CNT/Si复合锂离子电池,比容量波动稳定较快,循环性能较好。F元素能够很好的稳定材料在充放电过程中的晶体结构,降低材料在充放电过程中的极化,有助于提高电池的性能。100mAh/g的电流密度下,其首次放电比容量为1376 mAh/g,第3次充放电后电池变得稳定,循环30次后稳定在830 mAh/g。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-05-22）
硅碳负极论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
建立电感耦合等离子体发射光谱法测定锂离子电池硅/碳复合负极材料中杂质元素铁,镍,铝,钙的分析方法。采用高温灰化后以硝酸–氢氟酸混合酸消解样品。对比分析了不同灼烧温度对灼烧灰分消解效果和元素检测的影响。仪器工作条件:射频功率1 200 W,雾化器流量为0.75 L/min,观察高度为10 mm。4种元素的质量浓度与谱线强度呈良好的线性关系,线性相关系数均大于0.999 9。当称样质量为0.5 g时,铝,钙,铁,镍的检出限分别为0.000 18%,0.000 13%,0.000 19%,0.000 17%。测定结果的相对标准偏差为2.71%～5.34%(n=11),各元素的加标回收率为99.6%～107.6%。该方法样品处理简单、快速,检出限低,准确度和精密度高,适合于锂离子电池硅碳负极材料中杂质的测定。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
硅碳负极论文参考文献
[1].刘进.硅碳负极材料的合成研究[J].山东化工.2019
[2].孙海峰,宋义运,田佳,徐青.电感耦合等离子体发射光谱法测定锂离子电池硅/碳复合负极材料中的杂质[J].化学分析计量.2019
[3].杨乐之,殷敖,刘志宽,庄子龙,覃事彪.锂离子电池硅碳负极材料的结构设计研究进展[J].矿冶工程.2019
[4].瞿诗鹏.硅碳复合材料作为锂离子电池负极材料研究进展[J].山东化工.2019
[5].刘恋,王斌,聂磊,张娜.成膜添加剂对硅碳负极体系循环寿命的改善[J].电源技术.2019
[6].刘文斌,符泽卫,许金泉,胡俊涛,胡文龙.ICP-OES法测定硅碳负极材料中的硅和17种杂质元素[J].电源技术.2019
[7].陈悦飞.硅碳负极材料的镁热法制备及其电化学性能研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[8].田冬.镁热法硅/碳负极材料的制备及其性能研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[9].易婷婷.硅碳负极锂离子电池性能研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[10].李旭.锂离子电池高容量硅碳负极材料及电化学性能研究[D].南昌大学.2019