由于人類對資源和環(huán)境的過度使用,導(dǎo)致資源短缺和環(huán)境退化問題日益加劇,因此人類迫切的需要開發(fā)清潔高效可再生的能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換器件。二次電池已廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、航空航天、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。電極材料是二次電池的關(guān)鍵因素,直接影響著儲(chǔ)能器件的循環(huán)壽命、能量密度、安全性等因素,因此開發(fā)新型高能量密度,長壽命、低成本及安全性的電池材料迫在眉睫。本文主要針對釩基氧化物、硫化物與石墨烯組裝的納米復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)與電化學(xué)儲(chǔ)能特性展開研究。為了解決傳統(tǒng)過渡金屬氧化物和硫化物導(dǎo)電性差的缺點(diǎn),以高導(dǎo)電性、柔性三維石墨烯泡沫（GF）為基底,利用溶劑熱法生長V₂O₅/GF納米片陣列的復(fù)合材料,再包覆一層鹽酸多巴胺,經(jīng)煅燒處理,獲得氮摻雜碳包覆五氧化二釩/泡沫石墨烯納米核殼陣列電極（N-C@V₂O₅/GF）。由于GF的導(dǎo)電支撐和N-C層的包覆作用,作為鋰離子電池正極呈現(xiàn)出極好的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。1C電流密度下放電容量可達(dá)293 mAh g^-1,在5C的電流密度下循環(huán)1000圈后依然有223 mAh g

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰/鈉離子電池原理圖

顏色變成褐色。向褐色溶液中倒入 65ml 乙醇,將混合溶液轉(zhuǎn)移到 100ml 反應(yīng)中，再將腐蝕好的 2*2 cm2三維石墨烯泡沫浸沒到反應(yīng)釜的溶液中，密封加，在 200℃下保持 3 小時(shí)。待反應(yīng)釜冷卻至室溫，將樣品從反應(yīng)釜中取出，使去離子水和酒精清洗數(shù)次，放入馬弗爐中 350℃煅燒 2 小時(shí)來獲得 GF+V2O5米片陣列。V2O5納米片陣列的負(fù)載量約為 0.8 mg cm-2。稱量 0.1 g 鹽酸多巴，將它溶于 45ml 去離子水中，同時(shí)放入上步支撐的 GF+V2O5納米片陣列，分混合攪拌，在 85 ℃下保持 24 h。氬氣保護(hù)氣下 650 ℃煅燒 2.5 小時(shí)制備出F+ V2O5/N-C 納米片核殼陣列。.2 結(jié)果與討論.2.1 GF+V2O5/N-C 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征圖 3-1 為 GF+V2O5/N-C 陣列復(fù)合材料的合成示意圖。GF 是通過 CVD 法泡沫鎳上生長的多層石墨烯，在把泡沫鎳通過化學(xué)腐蝕得到泡沫石墨烯。通簡單的溶劑熱的方法，在泡沫石墨烯上生長 V2O5納米片陣列。在 GF+V2O5納片陣列表面均勻的包覆一層超薄的 N-C 層。

圖 3-5 GF 的透射電子顯微鏡圖Fig.3-5 TEM images of graphene foam圖 3-6 V2O5納米片的透射電鏡圖Fig.3-6 TEM image of V2O5nanoflakes(a1) (b1)(b2)(a1) (b1)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池負(fù)極材料的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 劉金玉,王艷,孟玲菊,王曉忠,焦連升.  河北民族師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]鋰離子電池負(fù)極材料研究進(jìn)展[J]. 李春曉.  新材料產(chǎn)業(yè). 2017(09)



本文編號(hào)：3091650