發(fā)布時(shí)間：2023-05-31 19:16

　　近年來,紅磷作為鋰離子電池與鈉離子電池負(fù)極,表現(xiàn)出良好的儲(chǔ)鋰/鈉性能,理論比容量可達(dá)2596 mAh g^-1,是很有潛力的新型負(fù)極材料。但是紅磷不導(dǎo)電,而且作為負(fù)極在充放電時(shí)會(huì)有強(qiáng)烈的體積效應(yīng)(³00%),對其在相應(yīng)儲(chǔ)能器件上的應(yīng)用穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。石墨烯由于具有良好的導(dǎo)電性被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)能器件中,顯示了重要的應(yīng)用前景。本論文在前人基礎(chǔ)上,首次通過靜電噴霧技術(shù)和光波還原法制備了石墨烯基紅磷復(fù)合膜材料,研究了其在鋰離子電池、鈉離子電池上的應(yīng)用,期望發(fā)揮該復(fù)合材料的協(xié)同效應(yīng),進(jìn)一步提高其性能。另外,本文首次用該技術(shù)研究了石墨烯納米帶材料在鋰離子電池上的應(yīng)用。具體研究內(nèi)容如下:1、利用靜電噴霧技術(shù)制備負(fù)載紅磷的氧化石墨烯薄膜并經(jīng)快速光波還原,得到不同比例的石墨烯基紅磷復(fù)合膜材料:20%/ES-RP/rGO、40%/ES-RP/rGO、60%/ES-RP/rGO,通過XRD、FTIR、拉曼光譜、XPS、SEM、TEM等手段進(jìn)行表征。結(jié)果表明,經(jīng)靜電噴霧技術(shù)構(gòu)建了石墨烯疏松的三維導(dǎo)電結(jié)構(gòu),紅磷粒子在石墨烯表面均勻分布,顆粒的尺寸較小。2、將石墨...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池的概述
    1.3 鈉離子電池的概述
    1.4 石墨烯材料的概述
        1.4.1 石墨烯的發(fā)展簡史
        1.4.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)及特性
        1.4.3 石墨烯的制備方法
        1.4.4 石墨烯的改性研究
    1.5 磷材料的概述
        1.5.1 磷基材料
        1.5.2 磷材料的改性
    1.6 靜電噴霧技術(shù)
    1.7 石墨烯基材料在儲(chǔ)能器件中的應(yīng)用
        1.7.1 石墨烯基磷復(fù)合材料作為電極在鋰離子電池中的應(yīng)用
        1.7.2 石墨烯基磷復(fù)合材料作為電極在鈉離子電池中的應(yīng)用
        1.7.3 石墨烯納米帶作為電極在鋰離子電池中的應(yīng)用
    1.8 本論文的選題意義及研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)用品、儀器及方法原理
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
    2.3 材料的微觀結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 X射線衍射
        2.3.2 傅里葉紅外光譜
        2.3.3 X射線光電子能譜
        2.3.4 拉曼光譜
        2.3.5 掃描電子顯微鏡
        2.3.6 透射電子顯微鏡
    2.4 極片的制作與電池的組裝
        2.4.1 電極片的制作
        2.4.2 扣式半電池的組裝
    2.5 電化學(xué)性能測試
        2.5.1 恒流充放電測試
        2.5.2 循環(huán)伏安法
        2.5.3 交流阻抗法
第3章 石墨烯基紅磷復(fù)合膜材料的制備
    3.1 引言
    3.2 不同比例的石墨烯基紅磷（ES-RP/rGO）復(fù)合膜材料的制備
        3.2.1 氧化石墨烯的制備
        3.2.2 紅磷的處理
        3.2.3 ES-RP/rGO復(fù)合膜材料的制備
    3.3 材料表征方法
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 XRD表征
        3.4.2 FTIR表征
        3.4.3 XPS表征
        3.4.4 拉曼表征
        3.4.5 SEM表征
        3.4.6 TEM表征
    3.5 本章小結(jié)
第4章 石墨烯基紅磷作為鋰離子電池電極材料的研究
    4.1 引言
    4.2 石墨烯基紅磷復(fù)合膜電極的制備
    4.3 鋰離子半電池的裝配
    4.4 石墨烯基紅磷復(fù)合膜電極用于鋰離子電池的電化學(xué)性能研究
        4.4.1 恒流充放電測試
        4.4.2 交流阻抗測試
        4.4.3 循環(huán)伏安測試
    4.5 本章小結(jié)
第5章 石墨烯基紅磷作為鈉離子電池電極材料的研究
    5.1 引言
    5.2 石墨烯基紅磷復(fù)合膜電極的制備
    5.3 鈉離子半電池的裝配
    5.4 石墨烯基紅磷復(fù)合膜電極用于鈉離子電池的電化學(xué)性能的研究
        5.4.1 恒流充放電測試
        5.4.2 循環(huán)伏安測試
        5.4.3 交流阻抗測試
    5.5 本章小結(jié)
第6章 石墨烯納米帶薄膜材料的制備及其作為鋰離子電池電極材料的研究
    6.1 引言
    6.2 電極的制備
        6.2.1 石墨烯納米帶的制備
        6.2.2 石墨烯納米帶膜電極的制備
    6.3 鋰離子半電池的裝配
    6.4 材料表征
    6.5 電化學(xué)性能表征
    6.6 結(jié)果與討論
        6.6.1 石墨烯納米帶材料的表征
        6.6.2 石墨烯納米帶膜電極的電化學(xué)性能表征
    6.7 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3825852