鋰離子電池（LIB）與其他類型儲(chǔ)能器件相比,因其具有電壓高、能量密度大、壽命周期長等優(yōu)點(diǎn),成為最具發(fā)展前景的清潔能源之一。其中,TiO₂電極材料具有嵌鋰電位高、循環(huán)穩(wěn)定性好、價(jià)格便宜、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),近年來受到研究人員的廣泛關(guān)注。但由于傳統(tǒng)粉末涂覆TiO₂電極材料存在活性物質(zhì)負(fù)載量少、導(dǎo)電性能差等不足,在一定程度上限制了其在商業(yè)化方面的應(yīng)用。研究表明,采用三維自支撐集流體可有效解決以上缺陷并可提高鋰離子電池的能量密度。本文采用非溶劑致相分離（NIPS）與高溫?zé)Y(jié)相結(jié)合的方法成功制得孔徑分布均勻、厚度可控且具有較好三維骨架結(jié)構(gòu)的多孔鈦膜;并以此為基體,通過陽極氧化法,制備出負(fù)載TiO₂納米管的多孔鈦膜。這種三維自支撐一體化復(fù)合電極材料具有能量密度高、倍率性能好等優(yōu)勢。研究結(jié)果表明:（1）用粒徑為15μm的鈦粉配制鈦粉含量為58wt%的鑄膜液,經(jīng)刮膜成型,并于1000℃下燒結(jié),可制得孔徑分布均勻的三維多孔鈦膜。（2）以多孔鈦膜為基體,采用陽極氧化法在30V氧化電壓下氧化6-10h,可制得機(jī)械性能較好、可適用于電極材料的多孔鈦... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１鋰離子電池應(yīng)用??Ｆｉｇ．?１－１?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ??

?Ｃａｔｈｏｄｅ??（ＧｒａｐＪｉｉｌｅ）?＠?ｕ?（ＬｉＣｏ０２）??圖１－２鋰離子電池工作原理ｗ??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓｒ??１．２鋰離子電池負(fù)極材料??電極材料是鋰離子電池的關(guān)鍵組成部分，電極材料的好壞將直接影響著鋰離??子電池的電化學(xué)性能。其中電極材料的強(qiáng)度、軔性、比表面積和導(dǎo)電性能又是制??約其在鋰電應(yīng)用中性能表現(xiàn)的關(guān)鍵因素。因此如何制備高強(qiáng)、高導(dǎo)、高韌、高比??表面積的復(fù)合電極材料是目前科學(xué)研宄的熱點(diǎn)問題。隨著研宄的深入，近年來被??研究人員廣泛關(guān)注的鋰電負(fù)極材料主要包括碳材料和金屬氧化物兩大類，如圖??１－３所示。??石墨??碳類負(fù)極材料?｜?｜碳納米管（ＣＭＴＪ??離?￣石墨輝—＂??子????電??池＿??負(fù)??????ｇ?鋰合金反應(yīng)機(jī)理?＿？＊?ｓｎ０２??材??????１?料????????圣屬氧也物負(fù)極分料｜?

圣屬氧也物負(fù)極分料｜?１?轉(zhuǎn)換反應(yīng)機(jī)理?１＿＾｜?ｆｃ２０３、Ｃｏ３０４、Ｖ２ｄＴ??鋰離子嵌入／脫離反應(yīng)機(jī)理Ｉ?＿■？?Ｉ?ＴｉＱ２??圖１－３鋰電負(fù)極材料分類??Ｆｉｇ．】－３?Ｓｏｒｔ?ｏｆ?ａｎｏｄｅ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｉｎ?ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓ??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]陽極氧化TiO2納米管的制備及其儲(chǔ)能特性分析[J]. 林利昕,黃秋安,楊輔軍,楊昌平.  湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[2]TiO2有序納米管陣列的陽極氧化法制備[J]. 董浩,黃秋安,石大為,楊輔軍,王瑞龍,V V Marchenkov,楊昌平.  湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[3]多孔鎳/碳納米管中空纖維膜的制備與結(jié)構(gòu)表征[J]. 康建立,任增英.  天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]陽極氧化TiO2納米管陣列的制備與表征[J]. 炊鵬飛,張錦富,王永善.  陜西理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[5]泡沫或多孔鈦的制備方法研究進(jìn)展[J]. 肖健,邱貴寶.  稀有金屬材料與工程. 2017(06)
[6]TiO2納米管陣列的制備與改性研究進(jìn)展[J]. 柳堤,江少群,王剛.  表面技術(shù). 2017(04)
[7]GO/PVDF復(fù)合微濾膜制備及其性能表征[J]. 王海濤,王威,夏曉明,楊會(huì)芳,薛瑜.  天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]高度有序非晶TiO2納米管陣列的制備及其鋰電性能研究[J]. 孟瑞晉,侯宏英,劉顯茜,杜江,劉松,段繼祥.  硅酸鹽通報(bào). 2016(01)
[9]納米多孔銅鈦合金的制備及其超級(jí)電容器性能[J]. 劉潔,劉旭燕,劉芳,王飛,潘登.  材料研究學(xué)報(bào). 2015(12)
[10]水熱法合成高純TiO2（B）納米線及其鋰電性能的研究[J]. 羅驍霄,林升炫,秦巍,文曉剛.  功能材料. 2015(09)

博士論文
[1]TiO2納米管的制備及改性研究[D]. 梁硯琴.天津大學(xué) 2012

碩士論文
[1]鋰離子電池負(fù)極材料Li4Ti5O12的制備及其電化學(xué)性能的研究[D]. 莊敬祥.北京交通大學(xué) 2018
[2]CU-SNO2復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能研究[D]. 侯鈺軒.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[3]碳摻雜TiO2復(fù)合納米材料的制備及鋰電性能研究[D]. 代海玲.大連理工大學(xué) 2017
[4]多孔鎳膜-CNTs復(fù)合電極的制備與性能研究[D]. 任增英.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[5]微納米多孔α-鈦的制備與組織結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 李萍.東南大學(xué) 2017
[6]鋰離子電池用二氧化鈦負(fù)極材料的制備研究[D]. 程禹.青海大學(xué) 2017
[7]二氧化鈦納米管的制備改性及其光催化性能研究[D]. 占旭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[8]三維有序TiO2納米管基復(fù)合材料的制備及其鋰電性能[D]. 孟瑞晉.昆明理工大學(xué) 2016
[9]一維二氧化鈦納米材料的制備、改性及性能研究[D]. 陳仕強(qiáng).湖北工業(yè)大學(xué) 2016
[10]二氧化鈦納米管的制備及應(yīng)用研究[D]. 楊小慧.電子科技大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3585930