【摘 要】
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近几年,随着新能源汽车产业的发展,以电动汽车为代表的新能源汽车的产量逐年上升。而电动汽车的使用经济性取决于电池性能。二次锂电池因其比能量密度高,工作电压高,循环寿命长等优点成为电动汽车的首选。然而将其应用于汽车工业中,锂离子电池需要更低的的生产成本,更低安全风险,更高的特定能量密度和更长的循环寿命。负极材料作为锂电池的重要组成部分,其性能的优劣严重影响着锂电池的性能。Fe2O3负极材料因其能量密度
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近几年,随着新能源汽车产业的发展,以电动汽车为代表的新能源汽车的产量逐年上升。而电动汽车的使用经济性取决于电池性能。二次锂电池因其比能量密度高,工作电压高,循环寿命长等优点成为电动汽车的首选。然而将其应用于汽车工业中,锂离子电池需要更低的的生产成本,更低安全风险,更高的特定能量密度和更长的循环寿命。负极材料作为锂电池的重要组成部分,其性能的优劣严重影响着锂电池的性能。Fe2O3负极材料因其能量密度高、工作电压高、循环寿命长、放电平稳等优点而成为广大研究者的研究热点。为了降低锂离子电池的生产成本,同时延伸酸洗铁红的应用链,提高酸洗铁红的资源利用率,本文对将酸洗铁红经过不同的处理制得的Fe2O3负极材料进行了系统研究,以期得到性能较好的Fe2O3 负极材料.本文首先通过对酸洗铁红进行高能机械合金化处理制得的Fe2O3负极材料。当高能机械合金化处理时间在2.5 h后,样品电化学性能与粒径的变化不大。因此选择2.5 h即为最佳的处理时间。探究了 SDS的添加量和葡萄糖添加量对SDS辅助水热制备Fe2O3负极材料形貌及电化学性能的影响。当SDS添加量为6%时,材料具有最佳的循环性能。在100 mA/g下循环100次,其容量保持率为41.73%。适量的添加SDS有利于提高材料的分散性,颗粒分布更加均匀,有利于材料结构的稳定。当葡萄糖添加量为60%时,样品具有最佳循环性能。在100 mA/g电流密度下循环250次后,容量保持率为61.51%。适量的葡萄糖产生的单质碳能够提高材料的导电性,增大离子扩散速率,在很大程度上提高负极材料的储锂性能。探究了葡萄糖添加量对CTAB辅助水热制备Fe2O3负极材料形貌及电化学性能的影响。当葡萄糖的添加量为40%时,其电化学性能最为突出。在100 mA/g下循环100次后,容量保持率为39.42%。适量的碳层包覆可以提高提高材料的导电性,缓解体积膨胀,可以明显改善材料的循环性能。探究了水热时间对NaOH辅助水热制备Fe2O3负极材料形貌及电化学性能的影响。当水热时间为24 h时,样品表现出最佳循环与倍率性能。在不同电流密度下循环70次后比容量1509.3mAh/g。主要是材料纯度提高,内部产生小孔,缓解了体积膨胀,可以明显提高材料电化学性能。
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