碳包覆管状Si-纤维的制备及其锂电负极性能研究开题报告
2020-07-09 20:41:14
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述 1. 研究背景 锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点,已广泛应用于便携式电子设备(如手机、数码照相机、摄像机、笔记本电脑等)和电动工具等领域,锂离子电池已经成为目前最受欢迎的二次可充电电池。
石墨材料是当前锂离子电池应用最广泛的负极材料,但是对其开发已经达到理论储锂容量值,不具备深度挖掘的商业价值,并且逐渐不能满足电子产品发展对电池的要求。
开发高能量密度、循环稳定性好、低成本及高安全性能的新型负极材料成为当今研究的热点。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一、 本课题要研究的问题 1) 以氢氧化镧纤维为牺牲模板,通过层层包覆及后续碳化、镁热还原、化学酸洗等方法制备得到碳包覆的管状硅纤维; 2) 利用xrd,fesem和tem等手段对样品组成和结构进行表征;并通过恒电流充放电、循环伏安以及交流阻抗对其电化学性能进行表征。
二、采用的研究手段 样品制备方法:1)熔盐法;2)湿化学法;3)镁热还原法 实验基本方案: 1. 利用钾钠氢氧化物熔盐法制备得到氢氧化镧纤维,将其作为制备管状纤维的牺牲模板; 2. 以甲醛和间苯二酚为原料,在碱性醇水溶剂的环境下,在氢氧化镧纤维表面缩聚,得到酚醛树脂包裹的氢氧化镧纤维,即la(oh)3@rf-resin; 3. 以teos为物源,在碱性醇水溶剂的环境下,在la(oh)3@rf-resin表面包裹sio2,即la(oh)3@rf-resin@sio2,探讨物源浓度对sio2包裹层厚度的影响; 4. 重复第二步的内容,在la(oh)3@rf-resin@sio2表面包裹酚醛树脂,得到la(oh)3@rf-resin@sio2@ rf-resin; 5. 氮气气氛下,高温碳化,并通过盐酸清洗得到c@sio2@c; 6. 通过镁热还原并酸洗得到c@si@c。
利用xrd,fesem和tem等手段对样品组成和结构进行表征;并通过恒电流充放电、循环伏安以及交流阻抗对其电化学性能进行表征。
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