近年來,清潔能源的開發(fā)成為了當(dāng)今世界的重要主題之一,而有效的儲能裝置就顯得尤為重要,鋰離子電池憑借特有的優(yōu)勢,在眾多儲能器件中脫穎而出。磷酸釩鋰（Li₃V₂（PO₄）₃）作為鋰離子電池磷酸鹽系中理論比容量最高的正極材料,受到了研究人員的重視。但Li₃V₂（PO₄）₃電子電導(dǎo)率較差,導(dǎo)致其倍率性能和循環(huán)性能不好,成為抑制其廣泛應(yīng)用的主要原因。本文采用靜電紡絲法制備出免粘結(jié)劑和金屬集流體的3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)磷酸釩鋰/碳（Li₃V₂（PO₄）₃/C）電極材料,并通過Ni摻雜進(jìn)行改性,制備出了Li₃V₂（PO₄）₃/C納米線/納米纖維復(fù)合電極材料。通過X射線衍射（XRD）、熱重（TGA）、拉曼光譜（Raman）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 Li_3V_2(PO_4)_3電池研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Li_3V_2(PO_4)_3的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.2.2 Li_3V_2(PO_4)_3的充放電原理
        1.2.3 Li_3V_2(PO_4)_3的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電極的優(yōu)勢及進(jìn)展
    1.4 靜電紡絲法制備 3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電極的研究進(jìn)展
        1.4.1 靜電紡絲法概述及其影響因素
        1.4.2 靜電紡絲法制備 3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電極的研究進(jìn)展
    1.5 本論文課題的提出與主要研究內(nèi)容
第二章 實驗材料與研究方法
    2.1 實驗原料和儀器
    2.2 材料物理測試及表征
        2.2.1 X射線粉末衍射分析
        2.2.2 熱重分析
        2.2.3 碳含量分析
        2.2.4 拉曼光譜分析
        2.2.5 比表面積分析
        2.2.6 掃描電子顯微鏡
        2.2.7 透射電子顯微鏡
    2.3 電化學(xué)性能表征
        2.3.1 循環(huán)伏安測試
        2.3.2 交流阻抗測試
        2.3.3 恒流充放電測試
第三章 3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Li_3V_2(PO_4)_3/C納米纖維電極材料的制備及電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 Li_3V_2(PO_4)_3/C納米纖維電極材料的制備
        3.2.1 Li_3V_2(PO_4)_3/C納米纖維電極材料前驅(qū)體的制備
        3.2.2 Li_3V_2(PO_4)_3/C納米纖維電極材料前驅(qū)體熱處理工藝的探索
    3.3 熱處理工藝對Li_3V_2(PO_4)_3/C納米纖維電極材料的理化性能影響
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 Raman分析
        3.3.3 SEM分析
        3.3.4 TEM分析
    3.4 Li_3V_2(PO_4)_3/C納米纖維電極材料的電化學(xué)性能分析
        3.4.1 循環(huán)伏安測試
        3.4.2 交流阻抗測試
        3.4.3 恒流充放電測試
    3.5 本章小結(jié)
第四章 3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Li_3V_2(PO_4)_3/C納米線/納米纖維復(fù)合電極材料制備及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 Ni摻雜Li_3V_2(PO_4)_3/C納米線/納米纖維復(fù)合電極材料的制備過程
    4.3 Li_3V_2(PO_4)_3/C納米線/納米纖維復(fù)合電極材料的理化性能表征
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 SEM分析
        4.3.3 TEM分析
        4.3.4 拉曼分析
        4.3.5 BET分析
    4.4 不同Ni含量Li_3V_2(PO_4)_3/C復(fù)合電極材料的電化學(xué)性能分析
        4.4.1 循環(huán)伏安測試及交流阻抗測試
        4.4.2 恒流充放電測試
    4.5 納米線/納米纖維復(fù)合 3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成機理分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Li_3V_2(PO_4)_3/C∥Li_4Ti_5O_(12)全電池組裝工藝探索
    5.1 前言
    5.2 3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Li_3V_2(PO_4)_3/C//Li_4Ti_5O_(12)全電池的制備
    5.3 Li_4Ti_5O_(12)半電池的性能測試
        5.3.1 Li_4Ti_5O_(12)半電池的充放電平臺曲線
        5.3.2 Li_4Ti_5O_(12)半電池的恒流充放電測試
    5.4 Li_3V_2(PO_4)_3/C//Li_4Ti_5O_(12)全電池的性能測試
        5.4.1 Li_3V_2(PO_4)_3/C//Li_4Ti_5O_(12)全電池的充放電平臺曲線及交流阻抗測試
        5.4.2 Li_3V_2(PO_4)_3/C//Li_4Ti_5O_(12)全電池的恒流充放電測試
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
發(fā)表論文、發(fā)明專利情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]靜電自組裝方法合成的具有多孔三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的Fe3O4/石墨烯復(fù)合材料作為高性能鋰離子電池負(fù)極材料（英文）[J]. 劉建華,劉賓虹,李洲鵬.  物理化學(xué)學(xué)報. 2014(09)
[2]鋰離子電池新型三維納米結(jié)構(gòu)負(fù)極研究進(jìn)展[J]. 邢雅蘭,王勝彬,張世超,王文旭.  航空學(xué)報. 2014(10)
[3]PAN基碳纖維制備過程中熱處理時間對結(jié)構(gòu)影響的研究[J]. 孔令強,徐樑華,趙純.  高科技纖維與應(yīng)用. 2012(02)
[4]動力鋰離子電池正極材料磷酸釩鋰制備方法[J]. 李月姣,洪亮,吳鋒.  化學(xué)進(jìn)展. 2012(01)
[5]PAN基纖維熱處理過程中的時間效應(yīng)[J]. 王凱,孔令強,童元建,肖士潔,徐樑華.  高分子材料科學(xué)與工程. 2010(12)
[6]鋰離子電池納微結(jié)構(gòu)電極材料系列研究[J]. 郭玉國,王忠麗,吳興隆,張偉明,萬立駿.  電化學(xué). 2010(02)
[7]三維鋰離子微電池結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J]. 姜冬冬,秋沉沉,付延鮑,馬曉華.  電池. 2010(01)
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博士論文
[1]鋰/鈉離子電池電極材料磷酸釩鋰/鈉的制備及表征[D]. 程斌.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]鋰離子電池正極材料磷酸釩鋰的表面改性與應(yīng)用研究[D]. 張蓉瑜.吉林大學(xué) 2016
[3]磷酸釩鋰及其與磷酸鐵鋰復(fù)合材料制備和電化學(xué)性能研究[D]. 陳振宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]鋰離子電池正極材料磷酸釩鋰及其改性研究[D]. 張露露.華中科技大學(xué) 2012
[5]靜電紡絲法制備過渡金屬氧化物納米絲三維電極及其電化學(xué)性能研究[D]. 陸海緯.復(fù)旦大學(xué) 2008

碩士論文
[1]磷酸鐵鋰納米纖維正極材料的靜電紡絲法制備、改性及電化學(xué)性能研究[D]. 朱生文.江蘇大學(xué) 2016
[2]鋰離子電池正極材料磷酸釩鋰的碳包覆改性研究[D]. 曹美玲.北京理工大學(xué) 2016
[3]鋰離子電池正極材料磷酸釩鋰的制備及性能研究[D]. 陳輝.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[4]鋰離子電池正極材料磷酸釩鋰的改性研究[D]. 周川雄.北京理工大學(xué) 2015
[5]三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)LiFePO4/C的合成及電化學(xué)性能研究[D]. 江瓊.華東理工大學(xué) 2012



本文編號：3563216