本研究使用表面改質的方式，將不同比例之煤焦瀝青(Coal tar pitch)，披覆於天然石墨表面，形成一層非晶質碳材。天然石墨表面披覆煤焦瀝青，使BET變小，減少SEI膜的形成，進而降低第一次不可逆性，並增進循環性能，達到改善天然石墨電化學性能的目的。實驗中以X射線繞射儀(XRD, X-Ray Diffractometer)和掃描式電子顯微鏡(SEM, Scanning Electron Microscope)分析碳披覆石墨的結晶構造與表面型態，以BET 法檢測粉末之比表面積，並利用真密度計測量密度，使用循環充放電測試儀探討電池之電化學特性，且以其結果探討披覆碳材料之不同對電化學特性之影響。於披覆不同添加量之煤焦瀝青中，其電性結果顯示天然石墨披覆15 wt.%之煤焦瀝青，第一次放電電容量為350 mAh/g，第一次不可逆性從原始之12.7%降低至6.9%，充放電循環於50次後，仍有優異的344 mAh/g之放電電容量。因此天然石墨披覆15 wt.%的煤焦瀝青，能有效改善天然石墨之第一次不可逆性及循環穩定性，擁有最佳電化學性能。

摘要……………………………………………………………………………..i
Abstract…………………………………………………………………………ii
誌謝………………………………………………………………………..…..iii
目錄………………………………………………………………………..…..iv
表目錄…………………………………………………………………...…..vi
圖目錄………………………………………………………………………vii

第一章 緒論………………………………………………………………….1
1-1 前言………………………………………………………………1
1-2 研究目的………………..………………………………………4
第二章 文獻回顧…………………………………………………………….5
2-1 鋰離子電池發展…………………………………………………5
2-2 鋰離子電池種類與基本構造…………………………………11
2-3 鋰離子電池充放電原理…..…………….……………..........13
2-3-1 鋰離子電池原理………………………………...…13
2-3-2 鋰離子電池固態電解質………..…………………...16
2-4 鋰離子二次電池的電極材料………………………………..18
2-4-1 正極材料………………………….………….…18
2-4-2 負極材料…………………………………..……22
2-5 碳系列負極材料…………………………………………..……24
2-5-1 傳統碳材…….…………………….…………27
2-5-2 高容量碳材……….……………………………31
2-5-3 電解液材料………………………………..…36
2- 5- 4 隔離膜……………….………………….…...………37
2-6 石墨材料改質的方式……….………………………..………38
第三章 實驗方法與步驟…………………………………………………...43
3-1 實驗設備…………………………………………………...…...43
3-2 分析儀器………………………………………………………44
3-3 實驗材料………………………………………………………..45
3-3-1 材料來源………………………………………………...45
3-3-2 碳披覆之石墨樣品的配製……………………………...45
3-4 鋰離子電池電極材料之塗佈與電池組裝……………………..48
3-4-1 負極極片製作…………………………………………...48
3-4-2 電池組裝………………………………………………...50
3-4-3 充放電測試……………………………………………...52
3-5 碳披覆石墨鑑定分析…………………………………………..53
3-5-1 掃描式電子顯微鏡 (SEM) …………………………….53
3-5-2 X光繞射分析儀（XRD）………………………………53
3-5-3 比表面積分析儀(BET)…………………………………53
3-5-4 雷射粒徑分析 (Laser particle size)…………………54

第四章 結果與討論…………………………………………………………………56
4-1 掃描式電子顯微鏡(SEM)分析…………………………………56
4-2 X-ray繞射分析 (XRD)分析……………………………………60
4-3 比表面積分析 (BET)………………………………67
4-4 雷射粒徑分析 (Laser particle size…………………………68
4-5 充放電循環測試………………………………………………69

第五章 結論……………………………………………………………………78

參考文獻…………………………………………………………………………79

作者簡介…………………………………………………………………………82

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