1。3。5 锂离子电池负极材料 9

1。3。6 锂离子电池的电解液 10

1。4 纳米材料在锂电池中的应用 10

1。4。1 纳米材料概述 10

1。4。2 碳纳米材料的制备 10

1。4。2 纳米材料在锂离子电池负极中的应用 11

1。4。3 纳米材料在锂电子电池正极中的应用 11

1。5 实验目的和意义 11

2 实验部分 13

2。1 实验原料 13

2。2 实验器材 13

2。3 实验装置 13

2。4 渗碳体复合材料的制备 14

2。5 样品检测 14

2。5。1 成分检测 14

2。5。2 电化学测试 16

3 结果讨论 18

3。1 渗碳体纳米复合颗粒物相分析 18

3。2 循环伏安特性测试 22

3。3 倍率循环测试 23

4 结论 26

致谢 27

研究成果 28

参考文献 29

1 绪论

1。1 碳材料

1。1。1 碳的简介

碳元素是一种很常见的元素，人们从原始时期就开始接触碳元素，可以说，它是人类历史上应用的最早的一种元素。碳元素是人体乃至生命构成的基本元素，它在自然界的分布也很广泛，在我们的周围碳元素随处可见。碳元素在自然界中存在的方式多种多样，大部分都以碳的化合物形式存在其次还有碳单质的形态。由于碳原子的性质，它能以不同的形式成键，所以，这使得碳具有多种结构不同、性质各异的同素异形体，例如，金刚石、石墨、C60、C70、石墨烯等等。

碳材料的范围不仅仅基于天然的煤炭、金刚石、石墨等，1985年美籍科学家R。 F。 Curl 和R。 E。 Smalley 以及另一位英国科学家H。 W。 Kyoto使用质谱法在检测激光照射石墨的产物时发现了C60分子 [1]，他们因此获得了1996年的诺贝尔化学奖；1991年日本的饭岛博士在使用电弧法制备富勒烯后，在高分辨率透射电子显微镜下观察到碳纳米管时首次为这种特殊的碳的形态命名。各种新型碳材料不断的被发现和利用让我们意识到了碳材料广阔的应用前景，我们对碳材料的开发任重而道远。

1。1。2 C60的性质及应用

 C60的分子结构示意图

C60是富勒烯家族中的一种重要的碳的同素异形体，从C60的分子结构示意图中可以看出它是由60个完全等价的碳原子作为连接点，构成了12个正五边形和20个正六边的32面体的球形分子，在C60中所有的碳原子价位都处在饱和状态，碳原子与碳原子相连遵循着一个单键两个双键的连接方式，所以C60分子拥有芳香烃的性质。在结构方面，每五个六边形与一个五边形公用一条边，其中12个五边形互不相连，遵循了数学上的孤立五边形规则。由于C60中碳原子与碳原子特殊的连接方式，每个碳原子都与周围相邻的3个碳原子化合成键，并且每个碳原子与碳原子之间都是由相同的单键和双键组成连接的，所以相互重叠的60个半杂化p轨道和电子在笼外共同组成一个近似三维的π键，使C60有较高的反应活性，而且球面弯曲特性使得C60分子有良好的稳定性。C60有着很高的分子对称性，仅仅低于完美的球对称，除了这种特别的结构外，它还拥有特别的物理、化学性质[2]：论文网