氧化鋅（Zn O）作為鋰離子電池負(fù)極材料,主要有儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉、安全性高、理論比容量高（978 m Ah/g）等優(yōu)點(diǎn),因而受到研究者們的關(guān)注。但其仍存在導(dǎo)電性差、脫嵌鋰過(guò)程中體積膨脹的問(wèn)題,導(dǎo)致其電化學(xué)性能較差�，F(xiàn)階段主要通過(guò)特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及與其他材料復(fù)合來(lái)解決上述問(wèn)題。本文首先在泡沫鎳基底上生長(zhǎng)Zn O納米陣列,并通過(guò)設(shè)計(jì)以下結(jié)構(gòu)來(lái)提高Zn O納米陣列的電化學(xué)性能:（1）核-殼結(jié)構(gòu)Zn O/C納米陣列;（2）蛋黃-蛋殼結(jié)構(gòu)Zn O/C納米陣列。通過(guò)濕化學(xué)法制備Zn O納米陣列,并經(jīng)過(guò)氣相包覆聚吡咯（Ppy）后熱解得到Zn O/C納米陣列。掃描和透射電鏡表明所制備納米陣列為直徑約200nm,碳包覆層厚度為10 nm的核殼結(jié)構(gòu)。該材料在100 m A/g電流密度下,首次嵌、脫鋰容量分別為1171.7 m Ah/g、884.6 m Ah/g,循環(huán)100周后脫鋰容量仍高達(dá)544.3 m Ah/g,容量保持率為61.53%,是純氧化鋅納米陣列和未燒結(jié)的Zn O/Ppy復(fù)合材料容量的4倍,表現(xiàn)出良好的循環(huán)穩(wěn)定性及較高的可逆容量。通過(guò)比較聚多巴胺、電沉積Ppy、氣相包覆Ppy等三種不同包覆方法... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 過(guò)渡金屬氧化物負(fù)極材料
    1.3 鋰離子電池負(fù)極材料ZnO
        1.3.1 ZnO的納米化
        1.3.2 ZnO的復(fù)合化
    1.4 論文的研究意義及主要內(nèi)容
        1.4.1 研究目的與意義
        1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 儀器設(shè)備
    2.3 ZnO/C復(fù)合材料的制備
        2.3.1 泡沫鎳基底上制備氧化鋅納米陣列
        2.3.2 不同碳源包覆氧化鋅納米陣列
        2.3.3 刻蝕后ZnO/C復(fù)合材料的制備
    2.4 電池的裝配
    2.5 物理性能表征
        2.5.1 掃描電子顯微鏡測(cè)試（ SEM）
        2.5.2 透射電子顯微鏡測(cè)試（ TEM）
        2.5.3 X-射線衍射測(cè)試（ XRD）
    2.6 電化學(xué)性能表征
        2.6.1 循環(huán)伏安測(cè)試（ CV）
        2.6.2 恒流充放電測(cè)試
        2.6.3 倍率性能測(cè)試
        2.6.4 交流阻抗譜測(cè)試（ EIS）
第3章 核殼結(jié)構(gòu)ZnO/C材料的制備和性能研究
    3.1 引言
    3.2 一維氧化鋅納米陣列的制備
        3.2.1 陰極電沉積制備種子
        3.2.2 水熱法制備一維氧化鋅納米陣列
    3.3 核殼結(jié)構(gòu)ZnO/C納米陣列的物理表征
        3.3.1 SEM表征
        3.3.2 TEM表征
        3.3.3 XRD表征
    3.4 核殼結(jié)構(gòu)ZnO/C納米陣列的電化學(xué)表征
        3.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        3.4.2 充放電性能測(cè)試
        3.4.3 循環(huán)性能測(cè)試
        3.4.4 倍率性能測(cè)試
        3.4.5 交流阻抗測(cè)試
    3.5 不同包覆方法對(duì)核殼結(jié)構(gòu)ZnO/C納米陣列性能的影響
        3.5.1 聚多巴胺為碳源制備的核殼結(jié)構(gòu)ZnO/C納米陣列
        3.5.2 電沉積聚吡咯為碳源制備的核殼結(jié)構(gòu)ZnO/C納米陣列
    3.6 本章小結(jié)
第4章 蛋黃-蛋殼結(jié)構(gòu)ZnO/C納米棒陣列的制備和性能
    4.1 引言
    4.2 刻蝕程度對(duì)蛋黃蛋殼結(jié)構(gòu)ZnO/C復(fù)合材料的影響
        4.2.1 SEM表征
        4.2.2 TEM表征
        4.2.3 充放電性能測(cè)試
        4.2.4 循環(huán)性能測(cè)試
        4.2.5 倍率性能測(cè)試
        4.2.6 交流阻抗測(cè)試
    4.3 不同碳源對(duì)刻蝕后ZnO/C復(fù)合材料性能的影響
        4.3.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.3.2 充放電性能測(cè)試
        4.3.3 循環(huán)性能測(cè)試
        4.3.4 倍率性能測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Si基負(fù)極材料在鋰離子電池中的研究進(jìn)展[J]. 劉士坤,何文,張旭東,侯玉昆,張書(shū)振,王艷.  齊魯工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[2]鋰離子電池金屬氧化物負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 張麗娟,王艷飛,王巖,李釩.  電源技術(shù). 2011(07)
[3]碳包覆硅/碳復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 陳立寶,謝曉華,王可,解晶瑩.  電源技術(shù). 2007(01)
[4]納米氧化鋅的制備和電化學(xué)性能研究[J]. 高翠芹,安從俊,程建平.  電池工業(yè). 2006(01)



本文編號(hào)：3272185