隨著能源需求的不斷增長(zhǎng),太陽能、風(fēng)能等可再生能源受到廣泛的關(guān)注,因此探索具備優(yōu)良性能的新型儲(chǔ)能材料已成為當(dāng)今的一個(gè)研究課題。鋰離子電池,有比容量大,循環(huán)壽命長(zhǎng),充放電速率快等優(yōu)點(diǎn),在電子設(shè)備和電動(dòng)汽車領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的潛力。電極材料是制約鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵之一,因此,設(shè)計(jì)構(gòu)筑新型電極材料顯得尤為重要。錳氧化物,作為一種新型的鋰離子電池電極材料,由于其具有高容量、低成本、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),受到廣泛研究。然而,錳氧化物作為電極材料也存在著一些問題:（1）錳氧化物較低的電子電導(dǎo)和離子電導(dǎo)使得電極材料難以實(shí)現(xiàn)高倍率充放電;（2）錳氧化物在鋰離子的嵌入和脫出過程中發(fā)生較大的體積膨脹與收縮,破壞電極材料結(jié)構(gòu)完整性,導(dǎo)致較差的循環(huán)性能;（3）由于材料的體積變化,導(dǎo)致固態(tài)電解質(zhì)膜（SEI）的反復(fù)形成與破裂,消耗大量電解液中的鋰源,導(dǎo)致較低的庫(kù)倫效率。針對(duì)上述問題,本文進(jìn)行了相關(guān)研究,取得以下結(jié)果:（1）采用水熱法、溶膠凝膠法、硬模板法等液相合成方法依次制備了一維錳氧化物納米棒,一維錳氧化物/碳同軸納米棒,一維錳氧化物/碳同軸中空納米棒,擬通過碳包覆改性提高電極材料的大電流倍率性能,通過中空結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑增強(qiáng)... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池的工作原理示意圖

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1-2 納米材料按照維度分類及其分別對(duì)應(yīng)的分級(jí)納米結(jié)構(gòu)示意圖[15]如圖 1-2 所示[15]，按組成納米材料的基本結(jié)構(gòu)單元的維度，可將其可以分為四類：（1）零維納米材料，在三維空間尺寸都處于納米尺寸范圍，如核殼結(jié)構(gòu)的納米顆粒、空心球包覆的納米顆粒、納米顆粒和量子點(diǎn)復(fù)合結(jié)構(gòu)等；（2）一維納米材料，在空間有兩維在納米尺寸，如超長(zhǎng)納米線、同軸納米管陣列、中空納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)等，Charles M Lieber 等科學(xué)家在此領(lǐng)域做出了世界矚目的突出貢獻(xiàn)[16-19]；（3）二維納米材料，在空間中有一個(gè)維度處于納米尺寸的范圍，如多層石墨烯/納米顆粒復(fù)合三明治結(jié)構(gòu)、超薄碳層修飾的納米片層、碳包覆的納米片等分級(jí)結(jié)構(gòu)；（4）三維納米材料，空間由排列有序的納米結(jié)構(gòu)構(gòu)成陣列，如中空多孔納米線陣列電極、三維多孔多通道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等，該類結(jié)構(gòu)的材料近年來受到學(xué)者的廣泛關(guān)注[20-24]。1.2.2 一維納米材料的分類

納米材料根據(jù)多級(jí)復(fù)合方式的分類及其在生物化學(xué)等領(lǐng)-3 所示[36]，一維納米材料根據(jù)其形貌特征可以主要分為兩一維納米結(jié)構(gòu)，包括主干和支干為同種物質(zhì)所形成的同和支干為不同種物質(zhì)所形成的異質(zhì)樹枝狀納米線、表面些結(jié)構(gòu)具有較大的比表面積，為電化學(xué)反應(yīng)提供更多的應(yīng)速率和提高活性物質(zhì)的使用率。（2）內(nèi)部功能化的一的納米線、管中線同軸納米線、多殼同軸納米線、多孔結(jié)構(gòu)也具有較大的比表面積，能夠提供更便利的鋰離子空心結(jié)構(gòu)更有利于緩解材料在充放電過程中的體積膨脹性。納米材料的合成與應(yīng)用十年的發(fā)展，一維納米材料的合成與制備方法取得了重方法包括：靜電紡絲法、水熱法、化學(xué)氣相沉積法、模

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]二氧化錳晶型轉(zhuǎn)變研究[J]. 郭學(xué)益,劉海涵,李棟,田慶華,徐剛.  礦冶工程. 2007(01)

碩士論文
[1]多孔錳氧化物納米材料的可控合成及其電化學(xué)性能[D]. 常靚.武漢理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3393206