硫/硒化鎳的形貌調(diào)控及其儲鋰行為研究
發(fā)布時間:2021-12-09 19:37
近年來,化石能源的過度開發(fā)和利用使得人類面臨著能源短缺和環(huán)境污染兩大嚴重的問題。尋找新的可再生、環(huán)境友好型的儲能技術(shù)迫在眉睫。鋰離子電池作為新一代的電化學(xué)儲能技術(shù),具有能量密度高、開路電壓高、質(zhì)量輕、自放電小、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)、無污染等優(yōu)點而被廣泛用作便攜式設(shè)備的能源。在各種鋰離子電池負極材料中,過渡金屬硫化物和硒化物,具有理論容量高和比相應(yīng)的氧化物的導(dǎo)電性好等優(yōu)點,被認為是一類很有前景的電極材料;然而,過渡金屬硫化物和硒化物也存在導(dǎo)電性偏低(相比于碳材料或合金材料等)和在充放電過程中循環(huán)穩(wěn)定性差和倍率性能低等缺點,使其在鋰離子電池負極材料中的應(yīng)用仍然受到一定的限制。目前有兩種常用的方法可以改善這些缺陷,一種是設(shè)計成各種納米結(jié)構(gòu),比如納米棒、納米線和納米片。另一種方法是在導(dǎo)電基底上合成電極材料,使活性材料與導(dǎo)電基底(集流體)之間的接觸比傳統(tǒng)方法更好且能提供更佳的界面電子轉(zhuǎn)移性。眾所周知,材料的形貌和結(jié)構(gòu)對其性能有較大的影響。因此,開發(fā)納米材料的合成方法,實現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)控制備,研究制備條件對過渡金屬硫化物和硒化物的微觀結(jié)構(gòu)和儲鋰性能的影響,進而改善其電化學(xué)性能,為其應(yīng)用于更廣泛領(lǐng)...
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池概述
1.2.1 鋰離子電池的工作原理
1.2.2 鋰離子電池的特點
1.2.3 鋰離子電池正極材料
1.2.4 鋰離子電池負極材料
1.3 金屬硫?qū)倩衔锏难芯窟M展
1.4 本文立題依據(jù)和主要研究內(nèi)容
1.4.1 立題依據(jù)
1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
2.1 主要試劑
2.2 主要儀器
2.3 材料制備方法
2.4 材料物理性質(zhì)表征
2.4.1 X-射線粉末衍射儀
2.4.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
2.4.3 透射電子顯微鏡
2.4.4 X-射線光電能譜儀
2.5 材料電化學(xué)性質(zhì)表征
2.5.1 電極的制備
2.5.2 模擬電池的裝配
2.5.3 電化學(xué)性能測試
第3章 Ni_3S_2/Ni的形貌調(diào)控及其儲鋰動力學(xué)行為研究
3.1 引言
3.2 Ni_3S_2/Ni的制備
3.2.1 泡沫鎳的預(yù)處理
3.2.2 Ni_3S_2/Ni納米結(jié)構(gòu)的合成
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 Ni_3S_2/Ni的形貌
3.3.2 Ni_3S_2/Ni的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成
3.3.3 Ni_3S_2納米片陣列的CV行為
3.3.4 Ni_3S_2/Ni的儲鋰性能
3.3.5 Ni_3S_2/Ni的EIS行為
3.3.6 Ni_3S_2納米片陣列電極的動力學(xué)性質(zhì)
3.4 本章小結(jié)
第4章 Ni_xSe_y/Ni的形貌調(diào)控及其儲鋰行為研究
4.1 引言
4.2 Ni_xSe_y/Ni的制備
4.2.1 泡沫鎳的預(yù)處理
4.2.2 Ni_xSe_y/Ni的合成
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 溶劑對晶相和形貌的影響
4.3.2 溫度對晶相和形貌的影響
4.3.3 時間對形貌的影響
4.3.4 多級NiSe微米管的電化學(xué)行為
4.3.5 多級NiSe微米管的儲鋰性能
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
致謝
碩士期間科研情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋰離子電池負極材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)進展[J]. 陸浩,劉柏男,禇賡,鄭杰允,羅飛,邱新平,李輝,劉芳,馮蘇寧,陳衛(wèi),李泓,陳立泉. 儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(02)
[2]柔性電池研發(fā)進展[J]. 劉春娜. 電源技術(shù). 2014(12)
[3]鋰離子電池正極材料研究的新動向和挑戰(zhàn)[J]. 章福平,紀勇,李安東,范昊,蔣圓聞,顧諶翟. 化學(xué)通報. 2011(10)
[4]鋰離子電池正極材料的發(fā)展現(xiàn)狀和研究進展[J]. 蔣兵. 湖南有色金屬. 2011(01)
[5]磷酸鐵鋰制備工藝及研究進展[J]. 周文彩,李金洪,姜曉謙. 硅酸鹽通報. 2010(01)
[6]鋰離子電池負極材料的研究進展[J]. 顏劍,蘇玉長,蘇繼桃,盧普濤. 電池工業(yè). 2006(04)
[7]鋰離子電池合金負極材料的研究進展[J]. 任建國,王科,何向明,姜長印,萬春榮,蒲薇華. 化學(xué)進展. 2005(04)
[8]鋰離子電池負極材料的研究進展[J]. 王鳳飛,王新慶,楊冰,李振華,王淼. 納米技術(shù)與精密工程. 2004(03)
[9]鋰離子電池負極材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 吳國良. 電池. 2001(02)
[10]鋰離子電池新型負極材料的研究進展[J]. 尹鴿平,王慶,程新群,史鵬飛. 電池. 1999(06)
博士論文
[1]鈉/鋰離子電池負極材料的制備與改性研究[D]. 鄒崴.電子科技大學(xué) 2016
[2]納米Co、Ni、Mo氧化物、硒化物的制備及其在鋰離子電池負極材料中的應(yīng)用研究[D]. 姚建玉.重慶大學(xué) 2015
[3]錫基負極材料的制備及電化學(xué)吸脫鋰性質(zhì)[D]. 梁英.華中師范大學(xué) 2008
本文編號:3531196
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池概述
1.2.1 鋰離子電池的工作原理
1.2.2 鋰離子電池的特點
1.2.3 鋰離子電池正極材料
1.2.4 鋰離子電池負極材料
1.3 金屬硫?qū)倩衔锏难芯窟M展
1.4 本文立題依據(jù)和主要研究內(nèi)容
1.4.1 立題依據(jù)
1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
2.1 主要試劑
2.2 主要儀器
2.3 材料制備方法
2.4 材料物理性質(zhì)表征
2.4.1 X-射線粉末衍射儀
2.4.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
2.4.3 透射電子顯微鏡
2.4.4 X-射線光電能譜儀
2.5 材料電化學(xué)性質(zhì)表征
2.5.1 電極的制備
2.5.2 模擬電池的裝配
2.5.3 電化學(xué)性能測試
第3章 Ni_3S_2/Ni的形貌調(diào)控及其儲鋰動力學(xué)行為研究
3.1 引言
3.2 Ni_3S_2/Ni的制備
3.2.1 泡沫鎳的預(yù)處理
3.2.2 Ni_3S_2/Ni納米結(jié)構(gòu)的合成
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 Ni_3S_2/Ni的形貌
3.3.2 Ni_3S_2/Ni的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成
3.3.3 Ni_3S_2納米片陣列的CV行為
3.3.4 Ni_3S_2/Ni的儲鋰性能
3.3.5 Ni_3S_2/Ni的EIS行為
3.3.6 Ni_3S_2納米片陣列電極的動力學(xué)性質(zhì)
3.4 本章小結(jié)
第4章 Ni_xSe_y/Ni的形貌調(diào)控及其儲鋰行為研究
4.1 引言
4.2 Ni_xSe_y/Ni的制備
4.2.1 泡沫鎳的預(yù)處理
4.2.2 Ni_xSe_y/Ni的合成
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 溶劑對晶相和形貌的影響
4.3.2 溫度對晶相和形貌的影響
4.3.3 時間對形貌的影響
4.3.4 多級NiSe微米管的電化學(xué)行為
4.3.5 多級NiSe微米管的儲鋰性能
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
致謝
碩士期間科研情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋰離子電池負極材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)進展[J]. 陸浩,劉柏男,禇賡,鄭杰允,羅飛,邱新平,李輝,劉芳,馮蘇寧,陳衛(wèi),李泓,陳立泉. 儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(02)
[2]柔性電池研發(fā)進展[J]. 劉春娜. 電源技術(shù). 2014(12)
[3]鋰離子電池正極材料研究的新動向和挑戰(zhàn)[J]. 章福平,紀勇,李安東,范昊,蔣圓聞,顧諶翟. 化學(xué)通報. 2011(10)
[4]鋰離子電池正極材料的發(fā)展現(xiàn)狀和研究進展[J]. 蔣兵. 湖南有色金屬. 2011(01)
[5]磷酸鐵鋰制備工藝及研究進展[J]. 周文彩,李金洪,姜曉謙. 硅酸鹽通報. 2010(01)
[6]鋰離子電池負極材料的研究進展[J]. 顏劍,蘇玉長,蘇繼桃,盧普濤. 電池工業(yè). 2006(04)
[7]鋰離子電池合金負極材料的研究進展[J]. 任建國,王科,何向明,姜長印,萬春榮,蒲薇華. 化學(xué)進展. 2005(04)
[8]鋰離子電池負極材料的研究進展[J]. 王鳳飛,王新慶,楊冰,李振華,王淼. 納米技術(shù)與精密工程. 2004(03)
[9]鋰離子電池負極材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 吳國良. 電池. 2001(02)
[10]鋰離子電池新型負極材料的研究進展[J]. 尹鴿平,王慶,程新群,史鵬飛. 電池. 1999(06)
博士論文
[1]鈉/鋰離子電池負極材料的制備與改性研究[D]. 鄒崴.電子科技大學(xué) 2016
[2]納米Co、Ni、Mo氧化物、硒化物的制備及其在鋰離子電池負極材料中的應(yīng)用研究[D]. 姚建玉.重慶大學(xué) 2015
[3]錫基負極材料的制備及電化學(xué)吸脫鋰性質(zhì)[D]. 梁英.華中師范大學(xué) 2008
本文編號:3531196
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