石墨-Cu復(fù)合材料用于鋰離子電池負(fù)極的改性研究.pdf

1、鋰離子電池自開發(fā)以來，就因其良好的性能和廣泛的用途得到關(guān)注，其在小型用電設(shè)備方面取得了巨大成就，有力的推動了各國科研工作者的競相開發(fā)研究。其中，正極材料磷酸鐵鋰的誕生使鋰離子電池向動力電池的發(fā)展邁出了重要的一步，并有效的緩解了能源供應(yīng)形勢和環(huán)境污染的問題。目前針對鋰離子電池正極材料開發(fā)應(yīng)用的研究比較系統(tǒng)，并且使其更新?lián)Q代較快。而作為負(fù)極材料的石墨因具有嵌鋰電勢低、電壓平臺穩(wěn)定、材料來源廣泛的優(yōu)勢，使其自開發(fā)以來，就一直成為鋰離子電池負(fù)極

2、的理想選擇。但是，石墨材料在大電流充放電和循環(huán)應(yīng)用方面的缺陷難以滿足鋰離子動力電池發(fā)展的需求，因此，急需推進(jìn)石墨材料的改善工作。
　　本論文以天然石墨材料為基體，采用化學(xué)鍍銅的方法在石墨粉顆粒表面包覆一層納米級的銅微粒，通過掃描電子顯微鏡觀察石墨表面銅微粒的形貌及粒徑大小，并進(jìn)一步檢測銅微粒對石墨充放電的影響。其次，根據(jù)化學(xué)鍍銅的動力學(xué)原理和熱力學(xué)原理，采用單因素優(yōu)化法的實驗方案逐一對化學(xué)鍍銅過程中各影響因素進(jìn)行優(yōu)化。分析參數(shù)的變

3、化與復(fù)合材料的形貌及銅含量間的關(guān)系，并詳細(xì)研究各參數(shù)對復(fù)合材料電化學(xué)性能的影響。同時，針對化學(xué)鍍銅溶液自身易分解的問題，討論了不同絡(luò)合劑和添加劑對鍍銅質(zhì)量的影響。通過實驗得到優(yōu)良的化學(xué)鍍銅配方體系：甲醛含量為18 mL/L、CuSO4·5H2O為13 g/L、EDTA·2Na為23 g/L、酒石酸鉀鈉為12 g/L、pH值為12.5、溫度為40oC。最后，對復(fù)合材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，得知包覆在石墨顆粒表面的銅粒子并未破壞石墨結(jié)構(gòu)，保持了