四氧化三鐵/石墨烯復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能和吸附性能的研究
發(fā)布時(shí)間：2021-03-21 17:25
近年來(lái),粒徑尺寸和形狀可控的納米粒子材料在基礎(chǔ)科學(xué)和實(shí)際技術(shù)應(yīng)用中得到了很大的關(guān)注,其中最典型的代表是合成新型納米材料,用做鋰離子電池負(fù)極材料以及污水處理材料。四氧化三鐵雖然具備較高的理論比容量(926 m Ah g-1),但是在脫嵌鋰的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的體積膨脹而降低電極材料的循環(huán)壽命,同時(shí)作為吸附材料時(shí),也存在類似的缺陷。用石墨烯材料對(duì)其進(jìn)行復(fù)合改性,可有效提高其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,并對(duì)其電化學(xué)性能和吸附性能均有一定的改善作用。本文主要采用溶劑熱法合成了分散均勻且粒徑均一的多孔四氧化三鐵納米球,通過(guò)靜電作用與石墨烯納米片復(fù)合以及共價(jià)鍵作用下石墨烯柔性包覆等方法對(duì)其進(jìn)行改性研究。并對(duì)其進(jìn)行了電化學(xué)性能測(cè)試和對(duì)水溶液中Pb（II）的吸附性能測(cè)試。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:1、通過(guò)簡(jiǎn)單的溶劑熱反應(yīng)制備出分散均勻且粒徑均一的多孔四氧化三鐵納米球（p-Fe3O4）,用烷基偶聯(lián)劑（KH-550）在p-Fe3O4表面修飾,形成正電性納米顆粒,通過(guò)靜電作用將這些正電性納米顆粒與氧化石墨烯納米片（G...
【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
鋰離子電池的工作原理圖
圖 1.2 鋰離子電池的應(yīng)用領(lǐng)域.3 鋰離子電池負(fù)極材料概述最早作為鋰離子電池負(fù)極材料的是具備高能量密度的鋰金屬單質(zhì)[24]，可學(xué)性質(zhì)活潑的金屬鋰因在電池工作過(guò)程中同電解液反應(yīng)，在鋰的表面形成可隔膜的“鋰枝晶”，當(dāng)“鋰枝晶”穿破隔膜后，正負(fù)極材料接觸引起電池內(nèi)部短而引起一系列的安全問(wèn)題[25]，所以無(wú)法投入到日常生產(chǎn)應(yīng)用中。.3.1 鋰離子電池負(fù)極材料的特點(diǎn)鋰離子電池的負(fù)極材料位于電源中電勢(shì)較低的一端，由負(fù)極活性物質(zhì)、粘和添加劑組成。若要制備出性能良好的鋰離子電池系統(tǒng)，負(fù)極材料是主要影素，其中判斷負(fù)極材料性能好壞的主要條件如下[26,27]：（1）脫/嵌的整個(gè)過(guò)程時(shí)，其氧化還原電位要盡可能低，與正極材料間的差越大越好，并且盡量不隨嵌鋰個(gè)數(shù)的改變而發(fā)生變化，以保證其在工作中
Li C Li4Ti5O20.35 2.25 3.5 2Li LiC6Li4Ti5O2Li4) 3862 372 175 42047 837 613 9100 12 1 30 0.05 1.6 0機(jī)理一樣，但是硅在自然界的比錫小的多，而且硅作為負(fù)極材負(fù)極材料的四倍左右，因此研料。2005 年，日本索尼公司與石墨材料相比高出了 50%當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)的鋰離子電池高出了
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰電隔膜研究及產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)展[J]. 操建華,于曉慧,唐代華,吳敏,吳大勇. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2014(07)
[2]國(guó)內(nèi)外新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 陳柳欽. 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[3]鋰離子電池正極材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2的合成及電化學(xué)性能研究[J]. 杜柯,周偉瑛,胡國(guó)榮,彭忠東,蔣慶來(lái). 化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(14)
[4]ASAP2020比表面積及孔隙分析儀的應(yīng)用[J]. 陳金妹,張健. 分析儀器. 2009(03)
[5]熱重分析試驗(yàn)中影響熱重曲線的主要因素分析[J]. 徐朝芬,孫學(xué)信,郭欣. 熱力發(fā)電. 2005(06)
[6]透射電子顯微學(xué)的新進(jìn)展Ⅰ透射電子顯微鏡及相關(guān)部件的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 李斗星. 電子顯微學(xué)報(bào). 2004(03)
[7]鐵基微粉材料研制的進(jìn)展[J]. 曾桓興. 化學(xué)通報(bào). 1992(10)
本文編號(hào)：3093258
【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
鋰離子電池的工作原理圖
圖 1.2 鋰離子電池的應(yīng)用領(lǐng)域.3 鋰離子電池負(fù)極材料概述最早作為鋰離子電池負(fù)極材料的是具備高能量密度的鋰金屬單質(zhì)[24]，可學(xué)性質(zhì)活潑的金屬鋰因在電池工作過(guò)程中同電解液反應(yīng)，在鋰的表面形成可隔膜的“鋰枝晶”，當(dāng)“鋰枝晶”穿破隔膜后，正負(fù)極材料接觸引起電池內(nèi)部短而引起一系列的安全問(wèn)題[25]，所以無(wú)法投入到日常生產(chǎn)應(yīng)用中。.3.1 鋰離子電池負(fù)極材料的特點(diǎn)鋰離子電池的負(fù)極材料位于電源中電勢(shì)較低的一端，由負(fù)極活性物質(zhì)、粘和添加劑組成。若要制備出性能良好的鋰離子電池系統(tǒng)，負(fù)極材料是主要影素，其中判斷負(fù)極材料性能好壞的主要條件如下[26,27]：（1）脫/嵌的整個(gè)過(guò)程時(shí)，其氧化還原電位要盡可能低，與正極材料間的差越大越好，并且盡量不隨嵌鋰個(gè)數(shù)的改變而發(fā)生變化，以保證其在工作中
Li C Li4Ti5O20.35 2.25 3.5 2Li LiC6Li4Ti5O2Li4) 3862 372 175 42047 837 613 9100 12 1 30 0.05 1.6 0機(jī)理一樣，但是硅在自然界的比錫小的多，而且硅作為負(fù)極材負(fù)極材料的四倍左右，因此研料。2005 年，日本索尼公司與石墨材料相比高出了 50%當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)的鋰離子電池高出了
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰電隔膜研究及產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)展[J]. 操建華,于曉慧,唐代華,吳敏,吳大勇. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2014(07)
[2]國(guó)內(nèi)外新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 陳柳欽. 河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[3]鋰離子電池正極材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2的合成及電化學(xué)性能研究[J]. 杜柯,周偉瑛,胡國(guó)榮,彭忠東,蔣慶來(lái). 化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(14)
[4]ASAP2020比表面積及孔隙分析儀的應(yīng)用[J]. 陳金妹,張健. 分析儀器. 2009(03)
[5]熱重分析試驗(yàn)中影響熱重曲線的主要因素分析[J]. 徐朝芬,孫學(xué)信,郭欣. 熱力發(fā)電. 2005(06)
[6]透射電子顯微學(xué)的新進(jìn)展Ⅰ透射電子顯微鏡及相關(guān)部件的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 李斗星. 電子顯微學(xué)報(bào). 2004(03)
[7]鐵基微粉材料研制的進(jìn)展[J]. 曾桓興. 化學(xué)通報(bào). 1992(10)
本文編號(hào)：3093258
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