硅钛复合物的制备及性能研究.doc

毕业设计（论文）

题目硅-钛复合物的制备及性能系（院）化学与化工专业化学工程与工艺班级级班学生姓名学号指导教师职称
二〇一三年六月二十二日

PAGEv

独创声明
本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:
二〇一三年月日

毕业设计（论文）使用授权声明
本人完全了解关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。
（保密论文在解密后遵守此规定）
作者签名:
二〇一三年月日
滨州学院学士学位论文

I
硅-钛复合物的制备及性能
摘要
由于硅是在锂合金化的过程中体积会发生很大的变化，并导致其容量迅速衰减、循环性严重恶化等一系列问题。为此，本实验通过制备硅-钛复合物来提高它的容量保持率和循环稳定性。首先正硅酸四乙酯（TEOS）发生水解反应生成了SiO2，然后将其包覆在金属钛上面，再通过镁热还原反应，最后制得硅-钛复合物材料。电化学性能测试表明负极材料首次充放电效率为87.55％，循环过程中容量保持率也较高。由于制备的复合物比容量较低，为此，进一步制备硅-钛（钛包覆硅）复合物并对其进行测试，结果表明硅-钛（钛包覆硅）复合物的首次充放电比容量较小，首次充放电效率也很低，而且它的可逆容量降低很快，初步分析原因可能是复合物中金属钛被氧化，结构遭到破坏。

关键词：锂离子电池；硅基负极；可逆容量；硅-钛复合物
滨州学院学士学位论文
IPAGEI

PreparationandPerformanceofTi-coated
SiliconComposite
Abstract
Sincethevolumeofsiliconwillchangealotintheprocessoflithiumalloying,andthischangemaycauseaseriesofproblems,suchastherapiddecayofcapacityandtheseriousdeteriorationofcyclicity.Inordertosolvetheseproblems,silicone-titaniumcompositeispreparedtoimprovetheretentionofcapacityandcyclingstability.Intheexperiment,firstly,theTEOSishydrolyzedtoSiO2,andthenwecoatedSiO2onsurfaceoftitanium,throughthemagnesiothermicreductionreaction,weobtainthefinalmaterial,silicon-titaniumcomposite.Electrochemicaltestsshowedthatthefirstcharge-dischargeefficiencyofanodematerialis87.55%,andretentionofcapacityishighduringcycling.Furthermore,sincethespecificcapacityofcompositewaslow,wepreparesilicone-titaniumcomposite(titaniumcoatedsilicon)andmaketestagain,theresultsshowthattheinitialcharge-dischargespecificcapacityofSi-Ti(titaniumcoatedsilicon)compositeissmall,andinitialcharge-dischargeefficiencyisverylow,anditsreversiblecapacitydecreasedrapidly.Preliminaryanalysisshowsthereasonsforthissituationthattitaniumcompoundisoxidized,andthestructurewasdestroyed.
Keywords：Lithiumionbatteries；Si-basedano