釩氧化物/瀝青基炭復(fù)合材料的制備及儲鋰性能研究
發(fā)布時間:2021-02-15 08:22
鋰離子二次電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長和安全環(huán)保等優(yōu)點,被廣泛地應(yīng)用在手機、筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備中,但儲能設(shè)備的日益大型化對鋰離子二次電池的性能提出了更高的要求。釩氧化物具有理論容量高、儲量豐富等優(yōu)點受到了研究者的廣泛關(guān)注,但其單獨作為鋰離子電池電極材料時低的導(dǎo)電率及充電過程中較大的體積膨脹都極大的限制了其廣泛應(yīng)用?蒲泄ぷ髡咄ǔζ溥M行碳包覆改性來提高其電化學(xué)性能,瀝青中碳含量高達90%,炭化后是一種優(yōu)良的碳源,瀝青碳的引入一方面可以提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性,另一方面還可以有效緩解抑制其充電過程中的體積膨脹。本文制備了釩氧化物/瀝青基炭復(fù)合材料,并對其作為鋰離子電池正負極材料的電化學(xué)性能進行表征,主要研究內(nèi)容如下:(1)以五氧化二釩和煤焦油中溫瀝青為原料,采用懸浮法制備了V2O5/瀝青球形復(fù)合材料前驅(qū)體,經(jīng)過不熔化、炭化處理成功制備了V2O3/瀝青基球形復(fù)合材料。結(jié)果表明:將V2O3/瀝青基球形復(fù)合材料作為鋰離子電池負極材料,在電流密度為...
【文章來源】:遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池概述
1.2.1 鋰離子二次電池的結(jié)構(gòu)及工作原理
1.2.2 鋰離子二次電池的優(yōu)勢
1.2.3 鋰離子二次電池的電極材料
1.3 煤焦油瀝青
1.3.1 煤焦油瀝青組成
1.3.2 煤瀝青的應(yīng)用
1.4 釩氧化物
2O3"> 1.4.1 V2O3
1.4.2 VO2
1.4.3 V2O5
1.5 課題背景和主要研究內(nèi)容
1.5.1 課題背景
1.5.2 主要研究內(nèi)容
1.5.3 創(chuàng)新點
2.實驗儀器和實驗方法
2.1 藥品和試劑
2.2 儀器和設(shè)備
2.3 樣品結(jié)構(gòu)和形貌表征
2.3.1 掃描電子顯微鏡
2.3.2 X射線粉末衍射
2.3.3 熱重分析
2.3.4 拉曼光譜
2.3.5 傅里葉紅外光譜
2.3.6 氮氣吸脫附測試
2.3.7 X射線光電子能譜
2.4 電化學(xué)性能測試
2.4.1 電極片的制作
2.4.2 鋰離子電池的組裝
2.4.3 恒流充放電測試
2.4.4 循環(huán)伏安法測試
2.4.5 交流阻抗法測試
2 O3/瀝青基球形復(fù)合材料的研究">3.V2O3/瀝青基球形復(fù)合材料的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
2 O5/瀝青球形復(fù)合材料的制備"> 3.2.1 V2O5/瀝青球形復(fù)合材料的制備
2 O3/瀝青基球形復(fù)合材料的制備"> 3.2.2 V2O3/瀝青基球形復(fù)合材料的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
3.3.2 電化學(xué)性能分析
3.3.2.1 循環(huán)伏安分析
3.3.2.2 充放電測試
3.4 本章小結(jié)
2O3/瀝青納米復(fù)合材料的研究">4.V2O3/瀝青納米復(fù)合材料的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 水溶性瀝青的制備
2O3/瀝青納米復(fù)合材料的制備"> 4.2.2 V2O3/瀝青納米復(fù)合材料的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
4.3.1.1 紅外光譜分析
4.3.1.2 XRD分析
4.3.2.3 SEM分析
4.3.2.4 XPS分析
4.3.2.5 Raman分析
4.3.2.6 熱重分析
4.3.2 電化學(xué)性能分析
4.3.2.1 充放電測試結(jié)果分析
4.3.2.2 動力學(xué)分析
4.3.2.3 交流阻抗分析
4.4 本章小結(jié)
2O5/瀝青碳復(fù)合材料的研究">5.V2O5/瀝青碳復(fù)合材料的研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 五氧化二釩納米棒的制備
5.2.2 五氧化二釩微米球的制備
5.2.3 碳包覆五氧化二釩復(fù)合材料的制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
5.3.1.1 SEM分析
5.3.1.2 XRD分析
5.3.1.3 Raman分析
5.3.2 電化學(xué)性能分析
5.3.2.1 充放電測試結(jié)果分析
5.3.2.2 循環(huán)伏安分析
5.4 本章小結(jié)
6.結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺論應(yīng)用碳纖維的領(lǐng)域[J]. 徐碩,王卓,王亞平,李志娟. 廣州化工. 2018(20)
[2]制備條件對水溶性瀝青親水性基團含量的影響[J]. 喬曉琴,高麗娟,左瑩瑩,鄭曉君. 化學(xué)工程與裝備. 2016(12)
[3]MgO模板法制備瀝青基多孔碳材料及其氣體吸附性能研究[J]. 樸海燕,樸秀進,孟龍月. 材料導(dǎo)報. 2015(S2)
[4]以褐煤為原料制備水溶性瀝青[J]. 高麗娟,劉艷霞,賴仕全. 光譜實驗室. 2013(05)
[5]三維VO2(B)納米花制備及其電化學(xué)性能研究[J]. 曾敏,宋長青,蔣雯陶,尹海宏,郁可. 華東師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[6]X射線粉末衍射儀的測試及使用[J]. 胡麗華,張勇,唐娟,朱健,周弟. 化學(xué)工程師. 2012(01)
[7]掃描電子顯微鏡及其在材料科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 朱琳. 吉林化工學(xué)院學(xué)報. 2007(02)
[8]中間相碳微珠(MCMB)的開發(fā)、性質(zhì)和應(yīng)用[J]. 許斌,陳鵬. 新型碳材料. 1996(03)
博士論文
[1]V2O5基鋰/鈉離子電池正極材料制備及電化學(xué)性能研究[D]. 蘇德志.北京理工大學(xué) 2017
[2]摻雜V2O5正極材料的合成及電化學(xué)性質(zhì)表征[D]. 詹世英.吉林大學(xué) 2010
[3]鋰離子電池正極材料釩氧基化合物的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 劉恩輝.中南大學(xué) 2004
碩士論文
[1]V2O5納米線與V2O5/還原氧化石墨烯的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 韓碩琳.燕山大學(xué) 2017
[2]瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)調(diào)控與電化學(xué)性能研究[D]. 馬源.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[3]煤瀝青基泡沫炭的結(jié)構(gòu)控制及其復(fù)合增強[D]. 張洪剛.華東理工大學(xué) 2014
[4]水溶性瀝青基多孔炭的制備及其在雙電層電容器中的應(yīng)用[D]. 張翠.天津大學(xué) 2013
[5]泡沫炭的結(jié)構(gòu)控制及其應(yīng)用探索[D]. 張翠翠.華東理工大學(xué) 2011
本文編號:3034516
【文章來源】:遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池概述
1.2.1 鋰離子二次電池的結(jié)構(gòu)及工作原理
1.2.2 鋰離子二次電池的優(yōu)勢
1.2.3 鋰離子二次電池的電極材料
1.3 煤焦油瀝青
1.3.1 煤焦油瀝青組成
1.3.2 煤瀝青的應(yīng)用
1.4 釩氧化物
2O3"> 1.4.1 V2O3
1.5.1 課題背景
1.5.2 主要研究內(nèi)容
1.5.3 創(chuàng)新點
2.實驗儀器和實驗方法
2.1 藥品和試劑
2.2 儀器和設(shè)備
2.3 樣品結(jié)構(gòu)和形貌表征
2.3.1 掃描電子顯微鏡
2.3.2 X射線粉末衍射
2.3.3 熱重分析
2.3.4 拉曼光譜
2.3.5 傅里葉紅外光譜
2.3.6 氮氣吸脫附測試
2.3.7 X射線光電子能譜
2.4 電化學(xué)性能測試
2.4.1 電極片的制作
2.4.2 鋰離子電池的組裝
2.4.3 恒流充放電測試
2.4.4 循環(huán)伏安法測試
2.4.5 交流阻抗法測試
2
3.1 引言
3.2 實驗部分
2
2
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
3.3.2 電化學(xué)性能分析
3.3.2.1 循環(huán)伏安分析
3.3.2.2 充放電測試
3.4 本章小結(jié)
2O3/瀝青納米復(fù)合材料的研究">4.V2O3/瀝青納米復(fù)合材料的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 水溶性瀝青的制備
2O3/瀝青納米復(fù)合材料的制備"> 4.2.2 V2O3/瀝青納米復(fù)合材料的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
4.3.1.1 紅外光譜分析
4.3.1.2 XRD分析
4.3.2.3 SEM分析
4.3.2.4 XPS分析
4.3.2.5 Raman分析
4.3.2.6 熱重分析
4.3.2 電化學(xué)性能分析
4.3.2.1 充放電測試結(jié)果分析
4.3.2.2 動力學(xué)分析
4.3.2.3 交流阻抗分析
4.4 本章小結(jié)
2O5/瀝青碳復(fù)合材料的研究">5.V2O5/瀝青碳復(fù)合材料的研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 五氧化二釩納米棒的制備
5.2.2 五氧化二釩微米球的制備
5.2.3 碳包覆五氧化二釩復(fù)合材料的制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
5.3.1.1 SEM分析
5.3.1.2 XRD分析
5.3.1.3 Raman分析
5.3.2 電化學(xué)性能分析
5.3.2.1 充放電測試結(jié)果分析
5.3.2.2 循環(huán)伏安分析
5.4 本章小結(jié)
6.結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺論應(yīng)用碳纖維的領(lǐng)域[J]. 徐碩,王卓,王亞平,李志娟. 廣州化工. 2018(20)
[2]制備條件對水溶性瀝青親水性基團含量的影響[J]. 喬曉琴,高麗娟,左瑩瑩,鄭曉君. 化學(xué)工程與裝備. 2016(12)
[3]MgO模板法制備瀝青基多孔碳材料及其氣體吸附性能研究[J]. 樸海燕,樸秀進,孟龍月. 材料導(dǎo)報. 2015(S2)
[4]以褐煤為原料制備水溶性瀝青[J]. 高麗娟,劉艷霞,賴仕全. 光譜實驗室. 2013(05)
[5]三維VO2(B)納米花制備及其電化學(xué)性能研究[J]. 曾敏,宋長青,蔣雯陶,尹海宏,郁可. 華東師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[6]X射線粉末衍射儀的測試及使用[J]. 胡麗華,張勇,唐娟,朱健,周弟. 化學(xué)工程師. 2012(01)
[7]掃描電子顯微鏡及其在材料科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 朱琳. 吉林化工學(xué)院學(xué)報. 2007(02)
[8]中間相碳微珠(MCMB)的開發(fā)、性質(zhì)和應(yīng)用[J]. 許斌,陳鵬. 新型碳材料. 1996(03)
博士論文
[1]V2O5基鋰/鈉離子電池正極材料制備及電化學(xué)性能研究[D]. 蘇德志.北京理工大學(xué) 2017
[2]摻雜V2O5正極材料的合成及電化學(xué)性質(zhì)表征[D]. 詹世英.吉林大學(xué) 2010
[3]鋰離子電池正極材料釩氧基化合物的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 劉恩輝.中南大學(xué) 2004
碩士論文
[1]V2O5納米線與V2O5/還原氧化石墨烯的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 韓碩琳.燕山大學(xué) 2017
[2]瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)調(diào)控與電化學(xué)性能研究[D]. 馬源.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[3]煤瀝青基泡沫炭的結(jié)構(gòu)控制及其復(fù)合增強[D]. 張洪剛.華東理工大學(xué) 2014
[4]水溶性瀝青基多孔炭的制備及其在雙電層電容器中的應(yīng)用[D]. 張翠.天津大學(xué) 2013
[5]泡沫炭的結(jié)構(gòu)控制及其應(yīng)用探索[D]. 張翠翠.華東理工大學(xué) 2011
本文編號:3034516
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3034516.html
最近更新
教材專著