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镁热还原法合成多孔硅碳复合材料作锂电池负极的研究

目录

镁热还原法合成多孔硅碳复合材料作锂电池负极的研究（1）．．．．．．4

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1锂离子电池发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.2锂电池负极材料研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.1.3多孔硅碳复合材料的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2研究目的与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.3研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

实验部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1实验原料与设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.1.1主要试剂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.1.2主要仪器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.2多孔硅碳复合材料的制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.2.1前驱体制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2.2镁热还原过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.3后处理与纯化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.3样品表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.3.1结构表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.3.2物理性能表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.4电化学性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.4.1电化学测试体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.4.2电容性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.4.3循环性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.4.4倍率性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1多孔硅碳复合材料的结构与形貌．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.1.1X射线衍射分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.1.2透射电子显微镜观察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.1.3比表面积与孔径分布．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.2镁热还原过程机理探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.3多孔硅碳复合材料的电化学性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.3.1循环伏安曲线分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.3.2半电池测试结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.3.3影响电化学性能的因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.4与其他负极材料的对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.4.1理论容量对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.4.2实际容量对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.4.3循环稳定性对比．．．．．．