目前,商業(yè)化鋰離子電池主要采用理論比容量較低的石墨（372 mAh/g）作負(fù)極,雖其具有良好的循環(huán)性能,但難以滿足人類對(duì)鋰離子電池高比容量的需求。因此,探尋高容量及優(yōu)異循環(huán)性能的儲(chǔ)鋰材料已成為研究熱點(diǎn)。磷因具有高理論比容量（2596 mAh/g）及優(yōu)秀倍率性能等優(yōu)點(diǎn),成為新型負(fù)極材料。單質(zhì)磷電導(dǎo)率低,且金屬磷化物在循環(huán)充放電時(shí),金屬顆粒團(tuán)聚,均致使材料電化學(xué)性能較低。故磷／碳復(fù)合物成為鋰離子電池負(fù)極材料的較優(yōu)候選擇。本論文圍繞磷／碳復(fù)合負(fù)極材料首次不可逆比容量高和循環(huán)性能差的問題,并結(jié)合目前研究現(xiàn)狀,對(duì)其成分、制備方法及結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計(jì),主要內(nèi)容如下：（1）以具有高模量及高導(dǎo)電性能的多壁碳納米管（MWCNTs）和紅磷（P）為原料,采用簡(jiǎn)單高效的無氧濕法高能球磨技術(shù)制備了具有無定形紅磷薄層包覆MWCNTs結(jié)構(gòu)的P@MWCNTs復(fù)合負(fù)極材料,并研究其電化學(xué)性能。該材料的可逆比容量高達(dá)1396.6 mAh/g,首次庫(kù)倫效率約為77.94%。循環(huán)50次后,脫鋰容量保持率仍為90%。在電流密度100、200、500 mA/g,甚至1000 mA/g,其可逆比容量依然分別保留1374、1252.... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 鋰離子電池發(fā)展背景
    1.2 鋰離子電池基礎(chǔ)
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展史
        1.2.2 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及工作原理
        1.2.3 鋰離子電池特點(diǎn)
    1.3 磷基負(fù)極材料在離子電池中的研究進(jìn)展
        1.3.1 磷單質(zhì)
        1.3.2 磷/碳復(fù)合材料
        1.3.3 金屬磷化物
    1.4 FEC對(duì)離子電池磷基負(fù)極材料性能的影響
    1.5 本論文選題背景及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)及表征測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器設(shè)備
    2.2 材料制備方法
        2.2.1 高能球磨法
        2.2.2 噴霧干燥法
    2.3 材料的表征
        2.3.1 X射線衍射法
        2.3.2 拉曼光譜
        2.3.4 X射線光電子能譜儀
        2.3.5 場(chǎng)發(fā)射掃描電子電鏡顯微鏡與能譜儀
        2.3.6 透射電子顯微鏡
    2.4 電極制備及電池組裝
        2.4.1 電極制備
        2.4.2 扣式電池組裝
    2.5 電化學(xué)性能的測(cè)試
        2.5.1 循環(huán)伏安掃描及電化學(xué)阻抗測(cè)試
        2.5.2 循環(huán)充放電測(cè)試
第三章 P@MWCNTs復(fù)合負(fù)極材料的制備及表征
    3.1 研究背景與選題思路
    3.2 材料合成及表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 復(fù)合物的結(jié)構(gòu)形貌特征
        3.3.2 復(fù)合物的電化學(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 GE@P復(fù)合負(fù)極材料的制備及表征
    4.1 研究背景與選題思路
    4.2 材料合成及表征
        4.2.1 氧化石墨的制備
        4.2.2 GE@P負(fù)極材料的制備
        4.2.3 GE@P負(fù)極材料的表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 復(fù)合物的結(jié)構(gòu)特征
        4.3.2 復(fù)合物的電化學(xué)性能
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 今后工作展望
參考文獻(xiàn)
論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]紅磷/碳復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究[J]. 田麗媛,姚志恒,李鳳,王永龍,葉世海.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(06)
[2]高性能“能源衣”[J]. 裕靜.  紡織裝飾科技. 2014(03)
[3]鈉離子儲(chǔ)能電池關(guān)鍵材料[J]. 金翼,孫信,余彥,丁楚雄,陳春華,官亦標(biāo).  化學(xué)進(jìn)展. 2014(04)
[4]鋰離子電池磷負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 徐環(huán),陳龍,王雅東,潘牧.  電源技術(shù). 2014(01)
[5]鋰離子電池負(fù)極材料銅鋅錫硫納米顆粒的制備及其電化學(xué)性能[J]. 周文輝,趙陽(yáng),馮俊,武四新.  化學(xué)研究. 2013(04)
[6]全固態(tài)鋰離子電池的研究及產(chǎn)業(yè)化前景[J]. 劉晉,徐俊毅,林月,李劼,賴延清,袁長(zhǎng)福,張錦,朱凱.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]SnO2/石墨烯鋰離子電池負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)行為研究[J]. 虞禎君,王艷莉,鄧洪貴,詹亮,楊光智,楊俊和,凌立成.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2013(05)
[8]層狀LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正極材料的多元摻雜改性[J]. 禹筱元,胡國(guó)榮,劉業(yè)翔.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(06)

博士論文
[1]石墨烯材料的化學(xué)調(diào)控、組裝及其性能研究[D]. 陳武峰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3157659