课题基金基金详情
硅基材料纳米管的制备及其锂离子电池性能研究
结题报告
批准号:
10974073
项目类别:
面上项目
资助金额:
38.0 万元
负责人:
贺德衍
依托单位:
学科分类:
A2011.表面界面与低维物理
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
尹旻、杨映虎、彭尚龙、倪世兵、秦艳丽、王德生、王星辉
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
在用具有高产率的电纺丝方法制备的高分子纳米纤维表面,用等离子体CVD技术包覆本征的和掺杂的Si基材料,通过快速红外光退火制备出具有多孔结构的Si基材料纳米管。研究等离子体CVD参数、退火工艺条件等对纳米管形貌和微结构的影响,实现纳米尺寸的孔、洞和通道等结构的可控制备。以这些纳米管作为负极材料制备出高容量的锂离子电池,对电池的电容值、充放电性能等做系统的分析和评价,研究纳米管的形貌、结构和成分等对电池性能的影响,获得具有优异充放电性能和循环稳定性(比容量高于2500 mAh/g,循环次数大于300次)的锂离子电池样品,为Si基材料在锂离子电池中的应用提供可靠的实验数据和有价值的技术方案。
英文摘要
本项目重点研究了Si基材料纳米管的制备及其作为锂离子电池负极材料的性能。所开展的主要工作包括:(1)用电纺丝技术制备了高分子纳米纤维,通过优化工艺参数,实现了对纤维直径和均匀性的可控制备;(2)以高分子纳米纤维作为模板,用等离子体CVD和电子束蒸发技术包覆了Si基薄膜,并通过快速退火制备出具有多孔结构的Si基材料纳米管。通过研究Si基薄膜的沉积参数、退火工艺条件等对纳米管形貌和结构的影响,实现了纳米尺寸的孔、洞和通道等结构的可控制备;(3)以这些纳米管作为活性物质,研究制备了锂离子电池的阳极,对电极的比容量、充放电性循环性能等开展了系统的分析和评价;(4)研究了纳米管的纳米结构和导电性能等对电极性能的影响,通过优化材料性能参数和电极的制备工艺,获得了具有优良电化学性能的电极。Si电极的比容量高于2500 mAh/g,循环稳定性优异。. 项目还用电纺丝技术结合镁热还原直接制备出Si纳米管。用电纺丝技术结合热退火处理制备了碳纤维、用电化学沉积制备了纳米金属阵列、用CVD方法生长了金属硅化物纳米线等,并以这些纳米结构材料为核,用等离子体CVD和电子束蒸发技术包覆了Si基材料壳层。以这些核-壳结构作为活性物质,研究制备了锂离子电池阳极,对电极的比容量、充放电性循环性能等进行了系统的分析和评价。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1039/c1jm13894d
发表时间:2012-01-14
期刊:JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY
影响因子:--
作者:Liu, Dequan;Wang, Qi;He, Deyan
通讯作者:He, Deyan
Preparation of 3D nanoporous copper-supported cuprous oxide for high-performance lithium ion battery anode
高性能锂离子电池负极用3D纳米孔铜负载氧化亚铜的制备
DOI:--
发表时间:--
期刊:Nanoscale
影响因子:6.7
作者:Liu Dequan;Yang Zhibo;Wang Peng;Li Fei;Wang Desheng;He Deyan
通讯作者:He Deyan
DOI:10.1039/c2jm33704e
发表时间:2012-08
期刊:Journal of Materials Chemistry
影响因子:--
作者:Yujun Fu;Xiu Li;Xiaolei Sun;Xinghui Wang;Dequan Liu;D. He
通讯作者:Yujun Fu;Xiu Li;Xiaolei Sun;Xinghui Wang;Dequan Liu;D. He
Broadband antireflection of silicon nanorod arrays prepared by plasma enhanced chemical vapor deposition
等离子体增强化学气相沉积硅纳米棒阵列的宽带减反射
DOI:10.1016/j.apsusc.2011.08.129
发表时间:2011-11
期刊:Applied Surface Science
影响因子:6.7
作者:Wang, Desheng;Yang, Zhibo;Li, Fei;Liu, Dequan;Wang, Peng;He, Deyan
通讯作者:He, Deyan
Network structures of fullerene-like carbon core/nano-crystalline silicon shell nanofibers as anode material for lithium-ion batteries
类富勒烯碳核/纳米晶硅壳纳米纤维的网络结构作为锂离子电池负极材料
DOI:10.1016/j.carbon.2012.10.066
发表时间:2013-04-01
期刊:CARBON
影响因子:10.9
作者:Qiao, Li;Sun, Xiaolei;He, Deyan
通讯作者:He, Deyan
高能量密度锂-硫电池电极的设计、制备及其性能研究
  • 批准号:
    11674138
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    贺德衍
  • 依托单位:
离子辐照硅基薄膜作为大容量高功率锂离子电池负极材料研究
  • 批准号:
    11179038
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    48.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    贺德衍
  • 依托单位:
用大气压等离子体CVD快速制备低温晶化Si薄膜
  • 批准号:
    60776009
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    36.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    贺德衍
  • 依托单位:
低温高密度等离子体的形成及其在硅薄膜生长中的应用
  • 批准号:
    10175030
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    19.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    贺德衍
  • 依托单位:
SiGe量子点薄膜的低温自组织化生长
  • 批准号:
    69776007
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    14.8万元
  • 批准年份:
    1997
  • 负责人:
    贺德衍
  • 依托单位:
非晶半导体器件中的变带隙夹层及异质界面特性分析
  • 批准号:
    18800703
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    3.5万元
  • 批准年份:
    1988
  • 负责人:
    贺德衍
  • 依托单位:
国内基金
海外基金