本文嘗試設計並製備支撐式碳材料為方向，主要目的為探討支撐式碳材應用在二次鋰離子電池的可行性。所謂支撐式碳材料是指利用已知孔隙結構大小及表面積的孔狀或層狀材料為支撐物(Support)，碳源氣體利用熱裂解方式，將碳堆積於支撐物的表面。

我們選擇的支撐物為分子篩13X(Molecular Sieve 13X，孔洞平均直徑9.2Å)，碳來源為乙烯氣體。利用一系列改變反應溫度、乙烯流速，及乙烯濃度等變因，來瞭解上述效應對支撐式碳材料影響，並將所得支撐式碳材，對其性質進行分析。同時也組裝半電池Li/C系統，測試其電池性能。

在實驗所得之支撐物碳材料性質分析方面，根據元素分析及熱重量分析結果，我們推測實驗所堆積碳結構的形式一致，並且藉由X光粉末繞射結果得知，堆積在支撐物表面的碳未形成任何結晶結構。掃描式電子顯微鏡的結果則顯示，所得的積碳呈現不規則的堆積形式。

電池充放電性能實驗結果顯示，積碳量為2.92wt.%的支撐式碳材料，其單位重量碳可提供最高可逆電容量為280.8mAh/g，最佳充放電循環效率可達89.3%，接近使用石墨碳材為電極時的理論電容量372mAh/g。

none

摘要
目錄
圖目錄
表目錄
壹、 緒論
一、緣起
二、背景
1.鋰電池簡介
2.二次鋰離子電池碳極材料
(1)結晶態石墨結構系統
(2)非晶型碳結構系統
(3)摻雜型碳結構系統
三、研究動機與目的
貳、實驗
一、實驗儀器
二、實驗藥品
三、實驗方法
1.支撐式碳材之製備
2.碳材料性質鑑定
(1)元素分析
(2)熱重量分析
(3)X光粉末繞射分析
(4)掃描式電子顯微鏡分析
3.電池組裝測試
(1)電極製作
(2)電池組裝
(3)電池充放電測試
參、結果與討論
一、支撐是碳材料之製備
1.溫度效應對積碳之影響
2.碳源流速效應對積碳之影響
3.碳源濃度效應對積碳之影響
二、積碳性質分析與Li/C電池系統性能評估
1.熱重量分析
2.X光粉末繞射分析
3.掃描式電子顯微鏡分析
4.Li/C電池系統充放電性能評估
肆、結論
伍、參考文獻

1.Noel,M.; Santhanam,R.J.Power Sources 1998,72,53.Scrosati,B.J.Electrochem.Soc.1992,139,2776.
2.Li,W.; Dahn,J.R.; Wainwright,D.S.Sience 1994,264,1115.
3.Shu,Z.X.; McMillan,R.S.; Murray,J.J.J.Electrochem.Soc.1993,140,922.
4.Ohzuku,T.; Ueda,A.; Nagayama,M.; Iwakoshi,Y.; Komori,H.Electrochimica Acta.1993,38,1159.
5.Legrand,A.P.; Flandrois,S.Chemical Physics of Intercalation; Plenum: New York,1987.Lazzari,M.; Scrosati,B.J.Electrochem.Soc.1980,127,773.
6.Dahn,J.R.; Sacken,U.V.; Juzkow,M.W.; Al-Janaby,H. J.Electrochem.Soc.1991,138,2207.
7.Wakihara,M.; Yamamoto,O.Lithium Ion Batteries： Fundamentals and Performance; Kodansha: Tokyo,1998.
8.Bruce,P.G.Chem.Commun.1997,1817.
9.Julien,C.; Nazri,G.Solid State Batteries:Materials Design and Optimization; Kluwer Academic: Boston,1994.Griffiths,J.A.; Marsh,H.Carbon 1980,18,59.
10.Savage,G.Carbon-Carbon Composites,1st ed.; Chapman & Hall: New York,1993.
11.Tatsumi,K.; Iwashita,N.; Shioyama,H.; Higuchi,S. J.Electrochem.Soc.1995,142,716.
12.Vogel,F.L.Bull.Am.Phys.Soc.1976,21,262.
13.Herold,A.Bull.Soc.Chim.France 1955,187,999.
14.Dresselhaus,M.S.Intercalation in Layered Materials; Plenum: New York,1986.
15.Peled,E.; Menachem,C.; Bar-Tow,D.; Melman,A. J.Electrochem.Soc.1996,143,L4.
16.Shu,Z.X.; McMillan,R.S.; Murray,J.J.J.Electrochem.Soc.1993,140,922.
17.Shu,Z.X.; McMillan,R.S.; Murray,J.J.J.Electrochem.Soc.1993,140,L101.
18.Aurbach,D.; Ein-Eli,Y.; Chusid,O.; Carmeli,Y.; Babai,M.; Yamin,H. J.Electrochem.Soc.1994,141,603.
19.Aurbach,D.; Ein-Eli,Y.; Luski,S.; Carmeli,Y.; Babai,M.; Yamin,H. J.Electrochem.Soc.1995,142,2882.
20.Sato,K.; Noguchi,M.; Demachi,A.; Oki,N.; Endo,M.Science1994,264,556.Wang,S.; Matsumura,Y.; Maeda,T.Synth.Met.1995,71,1759.
21.Wang,S.; Matsumura,Y.; Mondori,J.Carbon 1995,33,1457.
22.Dahn,J.R.; Zheng,T.; Liu,Y.; Xue,J.S.Science 1995,270, 590.
23.Dahn,J.R.; Zheng,T.; McKinnon,W.R.J.Electrochem.Soc.1996,143,2137.
24.Dahn,J.R.; Fong,R.; Spoon,M.J.Phys.Rev.1990,B42,6424.
25.Morita,M.; Hanada,T.; Tsutsumi,H.; Matsuda,Y.J.Electro- chem.Soc.1992,139,1227.