近幾年整個(gè)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈將進(jìn)入新的發(fā)展階段,鋰電產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展不僅可以解決能源短缺和環(huán)境污染,而且促進(jìn)人類科技的進(jìn)步和發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),本文采用了水熱法制備復(fù)合材料,得到了二元Fe₃O₄-石墨烯和SnO₂-石墨烯復(fù)合材料,以及三元SnO₂-Fe₃O₄-石墨烯復(fù)合材料。采用XRD、SEM等表征技術(shù)分析了復(fù)合材料的樣貌及其結(jié)構(gòu)特征,并對(duì)復(fù)合樣品制備的電池進(jìn)行恒流充放電測試,交流阻抗等電化學(xué)測試,探究了不同種類（Fe₃O₄、SnO₂、SnO₂-Fe₃O₄）以及不同比例金屬氧化物摻雜對(duì)負(fù)極材料結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能的影響。首先,對(duì)制備的復(fù)合材料進(jìn)行XRD分析表明,金屬氧化物（Fe₃O₄、SnO₂、SnO₂-Fe₃O₄

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池工作原理示意圖

-24-材料晶體比較規(guī)整，無雜質(zhì)峰的產(chǎn)生說明四氧化三鐵/石墨烯復(fù)合材料比較純凈，無雜質(zhì)引入，有利于鋰離子在復(fù)合晶體間正常的脫嵌，提高復(fù)合材料的電學(xué)性能。3.4.2SEM分析圖3.2Fe3O4的低倍(a)、高倍(b)和Fe3O4-石墨烯復(fù)合材料低倍(c)、高倍(d)的SEM圖Fig.3.2SEMimagesofFe3O4andFe3O4-graphenecomposite圖3.2（a）和（b）為四氧化三鐵的SEM圖，由圖可以看出四氧化三鐵產(chǎn)物為比較規(guī)整的的晶體顆粒，形狀多為多面體形狀，以四面體形狀居多，顆粒直徑大致在1微米左右，晶體顆粒較大，由圖可以看出四氧化三鐵晶體分布有堆積現(xiàn)象，這一方面說明四氧化三鐵晶體容易發(fā)生團(tuán)聚，這樣的復(fù)合產(chǎn)物不利于鋰離子通道的暢通，影響復(fù)合產(chǎn)物的電學(xué)性能。圖（c）和（d）則是四氧化三鐵/石墨烯復(fù)合產(chǎn)物的SEM圖，從圖中可以看出四氧化三鐵/石墨烯復(fù)合材料完全不同于四氧化三鐵，沒有規(guī)整的晶體結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，而且顆粒大小不一致，但這卻驗(yàn)證了四氧化三鐵和石墨烯的復(fù)

-34-制得氧化錫和石墨烯的復(fù)合產(chǎn)物，而且石墨烯和氧化錫復(fù)合后的產(chǎn)物沒有改變氧化錫的晶體類型。將制取的復(fù)合物氧化錫和氧化錫/石墨烯的XRD圖譜在分析軟件上與標(biāo)準(zhǔn)卡片進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者都出現(xiàn)了氧化錫的特征峰，并且波峰位置比較整齊，波峰比較尖銳，這說明采用水熱法成功制得了氧化錫/石墨烯復(fù)合材料，尖銳的波峰也印證了氧化錫/石墨烯復(fù)合材料晶體比較規(guī)整，無雜質(zhì)峰的產(chǎn)生說明氧化錫/石墨烯復(fù)合材料比較純凈，無雜質(zhì)引入，有利于鋰離子在復(fù)合晶體間正常的脫嵌，提高復(fù)合材料的電學(xué)性能。4.3.2SEM分析圖4.2SnO2的低倍(a)、高倍(b)和SnO2-石墨烯復(fù)合材料低倍(c)、高倍(d)的SEM圖Fig.4.2SEMimagesofSnO2particlesandSnO2-graphenecomposite圖4.2（a）和（b）為氧化錫的SEM圖，由圖可以看出氧化錫晶體大小不一，形狀不規(guī)整，沒有形成規(guī)整的晶體結(jié)構(gòu)，粒徑比較大約為10微米。大小不一的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Porous bowl-shaped VS2 nanosheets/graphene composite for high-rate lithium-ion storage[J]. Daxiong Wu,Caiyun Wang,Mingguang Wu,Yunfeng Chao,Pengbin He,Jianmin Ma.  Journal of Energy Chemistry. 2020(04)
[2]ZnCo2O4/ZnO induced lithium deposition in multi-scaled carbon/nickel frameworks for dendrite-free lithium metal anode[J]. Kai Wu,Binglu Zhao,Chengkai Yang,Qian Wang,Wen Liu,Henghui Zhou.  Journal of Energy Chemistry. 2020(04)
[3]Investigation of polysulfone film on high-performance anode with stabilized electrolyte/electrode interface for lithium batteries[J]. Yuyan Ma,Chen Dong,Qiuli Yang,Yuxin Yin,Xiaoping Bai,Shuying Zhen,Cheng Fan,Kening Sun.  Journal of Energy Chemistry. 2020(03)
[4]The role of functional materials to produce high areal capacity lithium sulfur battery[J]. Masud Ran,Bin Luo,Mohammad Rejaul Kaiser,Ian Gentle,Ruth Knibbe.  Journal of Energy Chemistry. 2020(03)
[5]Grafting polymeric sulfur onto carbon nanotubes as highly-active cathode for lithium–sulfur batteries[J]. Junfeng Wu,Siyu Ding,Shihai Ye,Chao Lai.  Journal of Energy Chemistry. 2020(03)
[6]PIM-1 as an artificial solid electrolyte interphase for stable lithium metal anode in high-performance batteries[J]. Qiuli Yang,Wenli Li,Chen Dong,Yuyan Ma,Yuxin Yin,Qibing Wu,Zhitao Xu,Wei Ma,Cheng Fan,Kening Sun.  Journal of Energy Chemistry. 2020(03)
[7]Improving metallic lithium anode with Na PF6additive in Li PF6-carbonate electrolyte[J]. Jiarui Liu,Yingli Wang,Fangming Liu,Fangyi Cheng,Jun Chen.  Journal of Energy Chemistry. 2020(03)
[8]Bio-templated formation of defect-abundant VS2 as a bifunctional material toward high-performance hydrogen evolution reactions and lithium-sulfur batteries[J]. Tianqi Guo,Yingze Song,Zhongti Sun,Yuhan Wu,Yu Xia,Yayun Li,Jianhui Sun,Kai Jiang,Shixue Dou,Jingyu Sun.  Journal of Energy Chemistry. 2020(03)
[9]High performance columnar-like Fe2O3@carbon composite anode via yolk@shell structural design[J]. Zhiming Zheng,Pei Li,Jason Huang,Haodong Liu,Yi Zao,Zhongli Hu,Li Zhang,Huixin Chen,Ming-Sheng Wang,Dong-Liang Peng,Qiaobao Zhang.  Journal of Energy Chemistry. 2020(02)
[10]水熱法合成氧化鐵/石墨烯復(fù)合材料及其電化學(xué)性能研究[J]. 劉強(qiáng),張馳,王亞杰,宋志,季紅梅,楊剛,施少君.  常熟理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(05)

博士論文
[1]鐵酸鹽納米纖維復(fù)合負(fù)極材料的制備及儲(chǔ)鋰性能研究[D]. 羅磊.江南大學(xué) 2017
[2]過渡金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其儲(chǔ)鋰性能研究[D]. 顧鑫.山東大學(xué) 2014

碩士論文
[1]氧化鐵/碳復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 張笑華.上海大學(xué) 2017
[2]Fe2O3/碳布三維網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的制備與修飾及其儲(chǔ)能應(yīng)用[D]. 王小華.天津大學(xué) 2017



本文編號(hào)：2985482