多孔銅-碳納米相復(fù)合負(fù)極的制備及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、鋰離子電池具有能量密度大、工作電壓高、工作溫度范圍大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無記憶效應(yīng),重量輕等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于便攜式電器、電動(dòng)車行業(yè)、軍事裝備及航天產(chǎn)業(yè)等。目前,已有很多研究者研究了碳納米管作為鋰離子電池電極材料的嵌鋰特性。此外,碳納米管被直接用作導(dǎo)電劑加入到電極中使用。作為活性嵌鋰材料,常規(guī)電極制備過程需要將碳納米管與粘結(jié)劑均勻涂覆在銅箔集流體上,粘結(jié)劑的加入會(huì)使電極的導(dǎo)電性降低,碳納米管的分散性同樣會(huì)限制其性能的充分發(fā)揮。本文提出以多孔銅為

2、集流體,采用化學(xué)氣相沉積法在多孔銅基體上直接合成碳納米材料,多孔銅基體在電極材料內(nèi)部形成連續(xù)貫通的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),既可省去粘結(jié)劑,又可以實(shí)現(xiàn)碳納米相的均勻分散。
　　采用NaCl和NH4HCO3為造孔劑制備了多孔銅,探討了造孔劑形狀、添加比例對(duì)孔隙率及孔徑分布的影響。結(jié)果表明,以電解銅粉和NaCl顆粒為原材料,采用燒結(jié)-脫溶技術(shù)可制備孔道三維相互連通的多孔銅塊體材料。多孔銅的孔徑及孔隙率可控。
　　采用CVD法在多孔銅集流體上

3、原位合成碳納米產(chǎn)物,600℃為最佳合成溫度,催化劑Ni/Y濃度為0.001mol/L和0.01mol/L時(shí),碳產(chǎn)物為竹節(jié)狀碳納米管和單螺旋碳納米纖維;當(dāng)生長(zhǎng)溫度為700℃和800℃,催化劑Ni/Y濃度為0.001mol/L時(shí),碳產(chǎn)物為單雙螺旋碳纖維混合物和面條狀碳纖維。
　　通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了多孔銅基體上化學(xué)氣相沉積(CVD)合成碳納米相的工藝參數(shù),以多孔銅/碳納米相復(fù)合材料為電極封裝為扣式電池,對(duì)不同形貌的碳產(chǎn)物/多孔銅復(fù)合電極進(jìn)行