由于化石傳統(tǒng)能源日益枯竭,諸如電動汽車這樣的新能源領(lǐng)域正在方興未艾發(fā)展起來,這就要求鋰離子電池在未來具有更高的能量密度。錫及其氧化物因為較高的理論容量而被許多研究者確信為極具潛力的鋰電負極材料。當前錫基負極材料的研究目標是克服錫基物質(zhì)在充放電循環(huán)中體積的劇烈變化,改善其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,最終實現(xiàn)其循環(huán)穩(wěn)定性和高電流率的倍率性能的提升。本文用靜電紡絲的方法將TiC納米顆粒加入到錫氧化物/多孔碳納米纖維（SnOx@PCNFs）中,制備SnOx@PCNFs-TiC復合材料。通過SEM、TEM、物理吸附儀、熱重分析、X射線衍射、XPS、電化學測試等表征手段來研究其組成、結(jié)構(gòu)與電化學性能性能。通過改變TiC納米顆粒加入量的不同,探究TiC納米顆粒對SnOx@PCNFs的組成、結(jié)構(gòu)以及電化學性能的影響,當TiC加入量為 PVP 的 2.5%所得的 SnOx@PCNFs-TiC 2.5%在 1.OA/g 循環(huán) 1000 次的可逆放電容量為457.2mAh/g,是未加入TiC的空白對比樣的152.8%,具有最好的電化學性能�？墒荢nOx@PCNFs-TiC 2.5%球狀納米錫析出和TiC納米顆粒的團聚這兩個... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池的組成
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
        1.2.3 鋰離子電池未來的發(fā)展趨勢
    1.3 鋰離子電池負極材料
        1.3.1 碳基負極材料
        1.3.2 鈦基負極材料
            1.3.2.1 二氧化鈦
            1.3.2.2 鈦酸鋰
            1.3.2.3 碳化鈦
        1.3.3 硅基負極材料
        1.3.4 錫基負極材料
            1.3.4.1 錫氧化物
            1.3.4.2 合金化
            1.3.4.3 與碳材料的復合
        1.3.5 負極材料小結(jié)
    1.4 靜電紡絲概述
    1.5 實驗內(nèi)容、目的和意義
        1.5.1 實驗?zāi)康?br>        1.5.2 實驗內(nèi)容
        1.5.3 實驗意義
第二章 實驗部分
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 樣品的物理特性表征
        2.3.1 樣品的形貌和結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 樣品的X射線衍射表征(XRD)
        2.3.3 熱重分析表征
        2.3.4 X射線光電子能譜表征
        2.3.5 氮氣吸附-脫吸附測試表征
    2.4 樣品的電化學表征
        2.4.1 電極的制備
        2.4.2 電池的組裝
        2.4.3 恒流充放電表征
        2.4.4 伏安循環(huán)表征
        2.4.5 交流阻抗表征
第三章 錫氧化物/多孔碳納米纖維/碳化鈦復合材料
    3.1 SnOx@PCNFs-TiC的合成
    3.2 SnOx@PCNFs-TiC的組成與形貌表征
    3.3 SnOx@PCNFs-TiC的電化學表征
    3.4 本章實驗小結(jié)
第四章 聚多巴胺包覆的錫氧化物/多孔碳納米纖維/碳化鈦復合材料
    4.1 聚多巴胺包覆思路的提出
    4.2 SnOx/TiC@PCNFs@C的合成
    4.3 SnOx/TiC@PCNFs@C的組成與形貌表征
    4.4 SnOx/TiC@PCNFs@C的電化學表征
    4.5 本章實驗小結(jié)
第五章 TiC改性處理對SnOx@PCNFs-TiC電化學性能的影響
    5.1 TiC納米顆粒表面處理溫度的確定
    5.2 碳化鈦-乙醇分散液的配置
    5.3 SnOx@PCNFs-TiC T600的合成
    5.4 SnOx@PCNFs-TiC T600的組成與形貌表征
    5.5 SnOx@PCNFs-TiC T600的電化學性能表征
    5.6 本章總結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
主要研究成果
作者簡介
導師簡介
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰離子電池錫基負極材料研究進展[J]. 候志前,龍劍平,舒朝著.  電子元件與材料. 2018(01)
[2]Molten Salt Electrolytic Fabrication of TiC-CDC and Its Applications for Supercapacitor[J]. Chaopin Wan,Rongxia Zhang,Shulan Wang,Xuan Liu.  Journal of Materials Science & Technology. 2017(08)
[3]Fe2O3/ZnFe2O4/C復合材料的制備及其電化學性能[J]. 王明,劉光躍,廖麗霞,田冬霞,陳旺,汪金蓮.  材料科學與工程學報. 2016(03)
[4]鋰離子電池隔膜技術(shù)進展[J]. 肖偉,鞏亞群,王紅,趙麗娜,劉建國,嚴川偉.  儲能科學與技術(shù). 2016(02)
[5]靜電紡絲射流理論研究進展[J]. 張羅,譚晶,李好義,閻華,丁玉梅,楊衛(wèi)民.  高分子通報. 2015(08)
[6]摻鎂對納米碳化鈦制備的影響[J]. 鄭卓,周大利,喻沖,胡馳,趙鑫.  鋼鐵釩鈦. 2012(02)

博士論文
[1]高性能富鋰錳基正極材料的表面重構(gòu)及全電池性能分析[D]. 馬磊磊.北京科技大學 2018
[2]多層次纖維結(jié)構(gòu)的錫基納米復合材料制備及其儲鋰性能的研究[D]. 王夢亞.浙江大學 2017
[3]一維錫基/碳納米復合材料的多級結(jié)構(gòu)設(shè)計及儲鋰性能研究[D]. 劉遠.北京化工大學 2016
[4]石墨烯與SnO2復合物鋰離子電池負極材料的制備及性能研究[D]. 劉麗來.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[5]鋰離子電池錫基負極材料制備及電化學性能研究[D]. 張建銀.武漢大學 2014

碩士論文
[1]鋰離子電池錫基負極材料的濕化學合成及其性能研究[D]. 劉臨平.深圳大學 2017
[2]復合靜電紡制備螺旋納米纖維影響因素的研究[D]. 丁文華.東華大學 2017
[3]碳包覆混晶二氧化鈦納米管鋰離子電池負極材料的制備及性能研究[D]. 袁翯.北京化工大學 2016
[4]石墨烯基二硫化錫復合材料的制備及其鋰電性能的研究[D]. 唐紅梨.湘潭大學 2016
[5]鈦酸鋰/碳納米纖維鋰離子電池負極材料的制備與性能研究[D]. 孫江曼.北京化工大學 2015
[6]鋰電池負極材料LiCu合金薄膜的電沉積制備及性能研究[D]. 崔瑩.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[7]碳化鈦納米復合材料制備及其電催化性能[D]. 于瀛秀.大連理工大學 2013



本文編號：3477901