作為鋰硫電池和鋰離子電池電極材料,硫和四氧化三鐵分別具有1675和926mAh/g的理論比容量,且儲量豐富、價格低廉、環(huán)境友好。但它們在充放電過程中體積膨脹大,從而限制了其應用。此外,硫正極還存在導電性差、多硫化物穿梭效應導致容量快速衰減等問題。針對上述問題,本文設計并制備了核-殼結構MoS₂@S正極材料和球形氮摻雜碳包覆Fe₃O₄負極材料,并對其微觀結構和電化學性能進行了研究,得到如下結論:（1）以MnCO₃為模板,Na₂MoO₄·2H₂O為鉬源,L-Cysteine為硫源,在200℃下進行水熱反應并經(jīng)過酸的腐蝕后制備出由MoS₂納米片組成的空心球殼。經(jīng)滲硫后得到核-殼結構MoS₂@S正極材料。（2）核-殼結構MoS₂@S正極材料表現(xiàn)出良好的倍率性能、循環(huán)性能和結構穩(wěn)定性。當電流密度達到4C時,仍能保持538.5 mAh/g的放電容量,達0.2C下初始放電容量的59%... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡介
        1.2.1 鋰離子電池研發(fā)展歷史
        1.2.2 鋰離子電池結構
        1.2.3 鋰離子電池工作原理
        1.2.4 鋰離子電池的特點
    1.3 鋰離子電池正極材料介紹
        1.3.1 層狀結構正極材料
        1.3.2 尖晶石結構正極材料
        1.3.3 橄欖石結構正極材料
        1.3.4 鋰硫電池正極材料
    1.4 鋰離子電池負極材料介紹
        1.4.1 石墨負極
        1.4.2 鈦酸鋰
        1.4.3 硅基負極
        1.4.4 鐵氧化物負極
    1.5 本論文的選題依據(jù)和研究內(nèi)容
        1.5.1 本論文的選題依據(jù)
        1.5.2 本論文的研究內(nèi)容
第2章 實驗方法
    2.1 實驗材料與儀器設備
    2.2 實驗儀器與設備
    2.3 電極的制備及電池的組裝
        2.3.1 電極漿料的配制
        2.3.2 電極極片的制作
        2.3.3 電池組裝
    2.4 材料表征方法及設備
        2.4.1 X射線衍射
        2.4.2 掃描電子顯微鏡
        2.4.3 透射電子顯微鏡
        2.4.4 比表面及孔徑分析儀
        2.4.5 熱重分析
        2.4.6 X-射線光電子能譜
    2.5 電化學性能表征
        2.5.1 充放電測試
        2.5.2 交流阻抗測試
        2.5.3 循環(huán)伏安測試
第3章 核-殼結構MoS_2@S的制備及其電化學性能
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
    3.3 XRD表征
    3.4 樣品制備過程中的形貌表征
    3.5 熱重分析
    3.6 電化學性能分析
        3.6.1 循環(huán)伏安測試
        3.6.2 恒流充放電測試
        3.6.3 交流阻抗測試
    3.7 循環(huán)后電極形貌表征
    3.8 本章小結
第4章 球形氮摻雜Fe_3O_4/C的制備及其電化學性能
    4.1 引言
    4.2 實驗過程
    4.3 XRD表征
    4.4 樣品的微觀結構與形貌表征
        4.4.1 Fe_3O_4/C和Fe_3O_4/NC炭化前的形貌
        4.4.2 Fe_3O_4/C和Fe_3O_4/NC炭化后的形貌
    4.5 BET測試
    4.6 XPS分析
    4.7 電化學性能分析
        4.7.1 循環(huán)伏安測試
        4.7.2 恒流充放電測試
        4.7.3 交流阻抗測試
    4.8 循環(huán)后形貌表征
    4.9 本章小結
結論
參考文獻
附錄 A 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]鋰離子電池正極材料LiFePO4改性的研究進展[J]. 曾凡菊,譚永前,余幼勝,張頌.  河南科技. 2014(03)
[3]鋰離子電池基礎科學問題（VII）——正極材料[J]. 馬璨,呂迎春,李泓.  儲能科學與技術. 2014(01)
[4]包覆型Si/C復合材料的制備及其性能研究[J]. 杜莉莉,莊全超,魏濤,崔永麗,孫智,孫世剛.  電化學. 2011(02)
[5]摻鈷鎳酸鋰正極材料的研究進展[J]. 侯雷,馮銳,許寒.  無機鹽工業(yè). 2009(08)



本文編號：3514094