TiO₂是一種極具商業(yè)化應用前景的鋰離子電池電極材料,它與目前商業(yè)化碳材料相比,具有安全性好、成本低、工作過程中無SEI膜生產(chǎn)等優(yōu)勢;但是,其自身導電性差、顆粒易團聚,導致在充放電過程中鋰離子在其中擴散變速度慢,無法實現(xiàn)快速地嵌入脫出,限制了在動力鋰電中的應用。石墨烯（GNs）作為一種新型的碳基材料,由于其獨特的二維層狀六角點陣晶格結(jié)構(gòu),因而具有較高的導電率、大的比表面積和良好的環(huán)境穩(wěn)定性等優(yōu)點,從而受到眾多研究學者的青睞。近年來,以石墨烯為基底的復合材料廣泛應用于儲能、傳感器、催化等領域。然而,一些文獻報道的關于TiO₂-GNs復合材料的合成工藝復雜、后續(xù)處理繁瑣、獲得的比容量較低;因此,獲得一種制備工藝簡單、性能優(yōu)良、同時具有一定的產(chǎn)業(yè)化前景的復合材料是非常具有挑戰(zhàn)性和研究價值的。本文研究內(nèi)容包括三部分:（1）材料的制備。通過Modified Hummers方法制備出少層石墨烯粉末,采用TEM、SEM、Raman、XPS等手段對材料的形貌和結(jié)構(gòu)進行了表征;然后運用溶劑熱法一步合成了銳鈦礦型TiO₂-GNs納米復合材料... 

【文章來源】：上海工程技術大學上海市

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 TiO_2概述
        1.1.1 TiO_2的簡介
        1.1.2 TiO_2制備方法
    1.2 石墨烯概述
        1.2.1 石墨烯的簡介
        1.2.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.2.3 石墨烯的制備方法
        1.2.4 石墨烯的應用
    1.3 鋰離子電池簡介
        1.3.1 鋰離子電池原理
        1.3.2 鋰離子電池正極材料
        1.3.3 鋰離子電池負極材料
    1.4 課題研究背景及內(nèi)容
        1.4.1 課題的研究背景
        1.4.2 課題的研究內(nèi)容
第二章 GNs及TiO_2-GNs復合材料的制備及表征
    2.1 引言
    2.2 石墨烯的制備及表征
        2.2.1 實驗所需的化學試劑
        2.2.2 實驗所需的儀器及設備
        2.2.3 石墨烯的制備
        2.2.4 氧化石墨烯和石墨烯的測試表征
        2.2.5 結(jié)果與討論
    2.3 TiO_2-GNs復合材料的制備及表征
        2.3.1 實驗原料及儀器
        2.3.2 TiO_2-GNs復合材料的制備
        2.3.3 TiO_2-GNs復合材料的表征
        2.3.4 結(jié)果與討論
    2.4 本章小結(jié)
第三章 TiO_2-GNs復合材料的電化學性能研究
    3.1 引言
    3.2 電化學性能測試
        3.2.1 實驗儀器及設備
        3.2.2 扣式電池的制作
        3.2.3 恒流充放電測試與倍率性能測試
        3.2.4 循環(huán)伏安測試和電化學阻抗測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 GNs參雜比例的優(yōu)化
        3.3.2 水熱溫度的優(yōu)化
        3.3.4 焙燒溫度的優(yōu)化
    3.4 本章小結(jié)
第四章 TiO_2-GNs復合材料的中試應用探索
    4.1 引言
    4.2 實驗材料及設備
    4.3 電池配方及工藝設計
    4.4 電池的制作
        4.4.1 正負極合漿
        4.4.2 涂布
        4.4.3 輥壓
        4.4.4 極片沖片
        4.4.5 疊片、焊極耳
        4.4.6 注液、封口
    4.5 電性能測試
        4.5.1 電池的化成與分容
        4.5.2 電化學性能測試及分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
    5.1 本文的主要結(jié)論
    5.2 本文的主要創(chuàng)新點及意義
    5.3 有待進一步解決的問題
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及取得的相關科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3464442