《基於可控氟化碳納米材料的高比能量鋰儲能電池的研究》是依託天津大學，由封偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於可控氟化碳納米材料的高比能量鋰儲能電池的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：封偉
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高效儲能技術套用的關鍵就是開發使用壽命長、容量大的高效率儲能電池。利用具有特殊微觀形貌、優異電性能和化學穩定性的氟化碳納米體製作高比能量Li-CFx儲能電池是重要的方法之一。通過氣相與固相兩種氟化方法可控制備具有不同氟碳比、C-F鍵種類和含量的氟化碳納米管/氟化石墨烯；系統研究結構參數、工藝條件與碳納米體氟化性質的影響規律，並用其製作具有高容量和高比能量的鋰電池。重點研究氟化碳納米體中的納米管與石墨烯的結構參數、微觀形貌，氟碳比、C-F鍵種類、內部電子輸運、離子遷移途徑以及電解液的動力學行為對鋰電池電化學性能的調控規律，深入研究氟化碳材料的放電行為及規律，探索出儲能電池在不同倍率下的容量特性及氟化碳材料的影響詢臭院機制，最佳化電池的高倍趨連喇率放電性能，為高比能量鋰電池的製備提供實驗基礎和理論支持。
結題摘要
2012年1月-2015年12月，本項目研究按計畫順利進行，較好的完成了各年度的任務。通過製備碳納米材料，包括碳納米管、納米碳纖維、石墨烯，並通過驗辨詢對其進行氟化改性，製備能夠作為鋰電池正極使用的高比能量新型正極材料。研究正極材料組成、製備工藝、微觀結構的最最佳化調控及電解液的種類對新型正極材料的電化學性能以及在電解液中的動力學行為之間的影響規律，實現高性能鋰原電池體系的創新。研究內容主要包括以下幾個方面，氣相法氟化納米碳材料，對灶龍Li/CFx電池電極的微觀結構及空間分布進行構建，對不同氟碳比以及不同尺寸形貌的碳納米材料為正極的Li/CFx的電化學特性進行分析，確定不同氟碳比以及碳納米材料結構參數對Li/CFx電池放電性能的影響。目前已經通過氣相法均能夠製備有效的製備得到氟化碳納米材料，通過調霸厚連蒸整氟化的溫度和時間能夠有效地調控氟化碳納米管的F/C以及C-F鍵的種類。已經成功的製備了微觀少盼棗陵形貌為多孔狀的氟化多壁碳納米管，其F/C位於0.8~1.1之間，C-F鍵的主要由共價鍵組成，氟化納米碳材料的放電比容量大於800 mAh g-1，在2C的放電條件下比容量保持率大於80%，為進一步提高基於氟化碳納米材料的儲能體系提供了良好的理論地頌屑支撐。
