3.3硫参杂石墨纳米笼电化学性能测试 17

3.3.1 循环伏安测试 17

3.3.2 恒流充放电测试 18

3.3.3循环测试 19

4 结论 21

致谢 22

参考文献 23 

1概述

1.1锂电池的概述

1.1.1锂电池

锂电池的研究在现代科技发展中有着重大的意义，因为锂的比容量高于现有的所有负极材料为3861mAh/g。优秀的性质被称为支撑电子产业技术的四个主要领域之一。

1.1.2锂电池的特点

锂电池即锂离子电池[2]，可反复充电再循环的电池。这种新型清洁可再生的二次能源具有工作电压高、能量密度大、质量轻、内阻低、寿命长、无记忆性等优势，从而主要应用于消费类电子产品。受益于智能手机和平板电脑的迅猛发展，未来电动车电池的替代以及新能源汽车的广阔市场，锂电池的市场空间会进一步得到扩张。然而更安全高效的使用锂电池却需要进一步研究，受锂电池化学特性的限制，电池会出现老化、过充、过放等实际问题，如何最大限度的保护和使用锂电池成为当今社会的热门话题。文献综述

1.1.3锂电池的化学性质

    锂电池全称锂离子二次电池，电压通过锂离子的定向移动产生电势差，图1-1中。正极活性材料为磷酸铁锂，锰酸锂等材料。石墨，锂金属等材料为负极活性材料。通常选取化学稳定性强，电导率高，可使用温度范围宽，安全性好，电化学稳定性强的有机溶剂。

    图例碳层作为负极钴酸锂作为正极。充电过程中，锂离子从正极分离出来并吸附于负极碳层。正极为低点位状态。放电时，锂离子从负极碳层出来还原到正极中，正极此时的电位为高电位状态。锂离子与电子成对出现并在正负极间形成定向移动发生氧化还原反应，因此在正负极间形成一定的电位差。这就是电化学嵌入/脱嵌反应。

 锂电池脱嵌反应原理图锂电池充放电特性曲线

1.1.4充电特性

锂电池使用的充电方式称为恒压充电方式，放电下限电压大于等于2.5伏充电上限电压小于等于4伏。由上图可知，充电阶段分为三个：1)预充电阶段 2）常规充电阶段 3）恒压充电阶段。

1.1.5放电特性C代表电池充放电时电流大小的比率，

锂电池放电特性曲线

如电极材料的理论为1200mAh/g，0.2C表示240mA/g的电流。随着放电电流的增加，放电时间被大幅缩短，导致电池容量不能得到最大利用。而在恒流放电的情况下，若所监测的电池电压低于放电下限电压时，电池将跳转到休眠模式，维持放电电流约为0.1μA的状态进行放电。