作為一種新興二維材料,MXene具有明顯的二維結(jié)構(gòu),除了具有傳統(tǒng)二維材料所具有的性質(zhì)外,MXene因為其優(yōu)良的電導(dǎo)性、不錯的親水性和較大的體積比容量而受到了廣大研究者的關(guān)注和青睞。然而,MXene層間距的狹小以及較低的比容量等問題嚴重影響了MXene在各個領(lǐng)域尤其是電化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)揮,從而也限制了其在電化學(xué)性能上的應(yīng)用。尖晶石型鈦酸鋰具有突出的循環(huán)穩(wěn)定性,Li⁺在MXene的制備和應(yīng)用過程中具有很好的插層效果;Na₂Ti₃O₇比容量高,導(dǎo)電性強,強堿溶液可以有效改性MXene表面基團。因此。使用NaOH和LiOH等強堿來原位改性MXene材料,使得MXene材料轉(zhuǎn)變MXene/Li₄Ti₅O₁₂、MXene/Na₂Ti₃O₇等MXene基復(fù)合物,從而有效擴大MXene的層間距,增加了MXene中的電化學(xué)活性位點,極大的增加了MXene的比容量,因此�？梢杂行г鰪奙Xene... 

【文章頁數(shù)】：107 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 鋰離子電池簡介
        1.2.1 鋰離子電池工作原理和特點
        1.2.2 鋰離子電池研究現(xiàn)狀
    1.3 鋰離子電池負極材料
        1.3.1 碳基材料
        1.3.2 石墨烯
        1.3.3 鋰合金
        1.3.4 鈦酸鋰
        1.3.5 鈦酸鈉
    1.4 過渡金屬碳化物晶體MXene
        1.4.1 MXene的結(jié)構(gòu)及制備
        1.4.2 MXene及其復(fù)合物在電化學(xué)方面的應(yīng)用
        1.4.3 MXene層間距的調(diào)控
    1.5 本課題的研究意義及研究內(nèi)容
        1.5.1 課題研究意義
        1.5.2 課題研究內(nèi)容
第2章 實驗測試與方法
    2.1 實驗藥品與儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料結(jié)構(gòu)性能表征
        2.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.2 X射線粉末衍射(XRD)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 X射線電子能譜(XPS)
        2.2.5 拉曼光譜(Raman)
        2.2.6 近紅外光譜(FTIR)
        2.2.7 元素掃描圖(mapping)
    2.3 電池組裝
    2.4 電化學(xué)性能測試
        2.4.1 恒流充放電測試
        2.4.2 電化學(xué)交流阻抗測試(EIS)
        2.4.3 循環(huán)伏安測試(CV)
第3章 超大層間距的Ti_3C_2/Li_4Ti_5O_(12)復(fù)合物的合成及其電化學(xué)性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 二維層狀Ti_3C_2的合成
        3.2.2 Ti_3C_2/Li2CO3納米復(fù)合材料的合成
        3.2.3 Ti_3C_2/Li_4Ti_5O_(12)納米復(fù)合材料的合成
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 花狀納米Ti_3C_2/Na_2Ti_3O_7結(jié)構(gòu)的合成及其電化學(xué)行為的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 層狀Ti_3C_2的制備
        4.2.2 Ti_3C_2/Na_2Ti_3O_7花狀納米復(fù)合材料的合成
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
5 章結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鈦酸鋰/石墨烯復(fù)合負極材料的制備及電化學(xué)性能[J]. 張利輝,徐宇興,劉振法,魏愛佳,李文.  化工進展. 2019(02)
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[3]鈦酸鈉的合成與電化學(xué)性質(zhì)研究[J]. 馬曉玲,趙業(yè)軍,王瑩瑩.  山東化工. 2015(23)
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[5]鈦酸鹽納米線對水中Fe（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）的吸附[J]. 陳心鳳,邵衛(wèi)云,葉苗苗.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2012(05)
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博士論文
[1]多孔鈦基氧化物鋰離子電池負極材料制備及其電化學(xué)性能[D]. 朱文均.浙江大學(xué) 2016
[2]鈦酸鋰負極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計及摻雜改性研究[D]. 倪海芳.北京科技大學(xué) 2015
[3]尖晶石型鈦酸鋰的制備及電化學(xué)行為[D]. 葛昊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]Na2Ti3O7/過氧化鈦復(fù)合物的制備及其吸附性能研究[D]. 趙美霞.吉林大學(xué) 2015



本文編號：3652502