鋰離子二次電池作為一種新型清潔可再生能源,吸引了越來越多的科學(xué)研究人員的興趣和社會大眾日益增加的關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對鋰離子電池性能的要求也就越來越高,而目前鋰離子電池的容量和性能已經(jīng)達(dá)到瓶頸。原因在于當(dāng)前的商業(yè)化鋰電池的負(fù)極材料石墨的理論容量只有372 mAh/g,這極大地限制了鋰離子電池向前發(fā)展。提升鋰離子電池負(fù)極材料的性能是改進(jìn)鋰離子電池性能的一個有效途徑。因此研究者們開始致力于研究新型高容量復(fù)合材料用于替代石墨負(fù)極材料,例如:金屬氧化物和碳的復(fù)合材料。這種復(fù)合材料充分地利用了金屬氧化物和碳材料的優(yōu)勢,不僅可以大大地提升整個材料的導(dǎo)電性,還有助于提升材料的理論容量。因此,金屬氧化物和碳的復(fù)合材料是一種理想的鋰電池負(fù)極材料。本論文主要圍繞基于金屬有機框架（MOFs）制備金屬氧化物及碳的復(fù)合材料及其應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極材料,具體研究內(nèi)容包括以下四個工作:1.以鋅-鐵-沸石咪唑框架（Zn-Fe-ZIFs）作為犧牲模板和前驅(qū)體合成制備了碳納米管包裹的多孔碳/金屬氧化物（ZnFe₂O₄/C@NCNT）的復(fù)合材料,其尺寸均勻,形貌新穎。利... 

【文章來源】：江西師范大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 電池的發(fā)展簡介
        1.1.1 鋰離子電池的發(fā)展過程
        1.1.2 鋰離子電池的原理
        1.1.3 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)組成
    1.2 鋰離子電池的正極材料
    1.3 鋰離子電池的負(fù)極材料
        1.3.1 負(fù)極材料的選擇要求
        1.3.2 負(fù)極材料的種類
    1.4 金屬有機框架(MOFs)的發(fā)展簡介
        1.4.1 常見的金屬有機框架(MOFs)材料
        1.4.2 金屬有機框架(MOFs)材料在鋰離子電池中的應(yīng)用
    1.5 本課題的選題意義
第二章 實驗儀器與設(shè)備
    2.1 實驗儀器
    2.2 試驗藥品
    2.3 電極制備及電池的裝配
        2.3.1 電極的制備過程
        2.3.2 電池的組裝
    2.4 材料物理化學(xué)性質(zhì)的表征所用儀器
        2.4.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.4.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.4.3 X射線粉末衍射(XRD)
        2.4.4 氮氣吸附脫附
        2.4.5 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.4.6 差熱一熱重分析(DSC一TGA)
        2.4.7 恒流充放電測試
        2.4.8 循環(huán)伏安測試
        2.4.9 交流阻抗測試(EIS)
第三章 基于Zn-Fe-ZIF制備的ZnFe_2O_4/C@NCNT復(fù)合材料在鋰離子電池負(fù)極材料的應(yīng)用
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 制備Zn Fe_2O_4/C@NCNT復(fù)合材料所用試劑
        3.2.2 制備Zn Fe_2O_4/C@NCNT復(fù)合材料的實驗步驟
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于空心MOF制備的ZnO/C復(fù)合材料在鋰離子電池負(fù)極的應(yīng)用
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 制備空心ZnO/C所用試劑
        4.2.2 制備空心ZnO/C的實驗步驟
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于Fe-MOF制備的Fe_3O_4/C復(fù)合材料在鋰離子電池負(fù)極中的應(yīng)用
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 制備Fe_3O_4/C納米復(fù)合材料所用的試劑
        5.2.2 制備Fe_3O_4/C納米復(fù)合材料的實驗步驟
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
第六章 基于Zn-ZIF制備的核殼ZnO@C復(fù)合材料在鋰離子電池負(fù)極中的應(yīng)用
    6.1 前言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 制備核殼ZnO@C復(fù)合材料所用的試劑
        6.2.2 制備核殼ZnO@C復(fù)合材料的實驗步驟
    6.3 結(jié)果與討論
    6.4 本章小結(jié)
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀及其前景分析[J]. 閆金定.  航空學(xué)報. 2014(10)
[2]鋰離子電池正極材料的研究進(jìn)展[J]. 李恒,張麗鵬,于先進(jìn).  硅酸鹽通報. 2012(06)
[3]鋰離子電池若干正極材料體系的研究進(jìn)展[J]. 楊勇,龔正良,吳曉彪,鄭建明,呂東平.  科學(xué)通報. 2012(27)
[4]鋰離子電池安全性能研究[J]. 吳凱,張耀,曾毓群,楊軍.  化學(xué)進(jìn)展. 2011(Z1)
[5]鋰離子電池的安全性技術(shù)[J]. 夏蘭,李素麗,艾新平,楊漢西.  化學(xué)進(jìn)展. 2011(Z1)
[6]鋰離子電池正極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計與改性[J]. 王兆翔,陳立泉,黃學(xué)杰.  化學(xué)進(jìn)展. 2011(Z1)
[7]鋰離子電池正極材料的晶體結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能[J]. 于鋒,張敬杰,王昌胤,袁靜,楊巖峰,宋廣智.  化學(xué)進(jìn)展. 2010(01)

博士論文
[1]鋰離子電池石墨類碳負(fù)極的容量衰減機制研究[D]. 楊麗杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3170678