LaFeO₃材料作為鎳氫電池的新型負極材料具有來源廣、易制備,且在高溫條件下放電容量高等諸多優(yōu)點。然而,LaFeO₃材料易團聚,自身導(dǎo)電性和動力學性能較差等缺陷嚴重阻礙其進一步的應(yīng)用。針對上述問題,本文主要通過鎳摻雜處理、碳包覆處理以及碳/鎳復(fù)合處理對LaFeO₃材料進行改性研究。通過高溫固相法制備LaFeO₃材料,并且探究了不同含量鎳摻雜對材料電化學性能的影響。結(jié)果表明,經(jīng)鎳摻雜后材料晶型不發(fā)生改變,相結(jié)構(gòu)保持完整,且粉末的粒徑減小,團聚現(xiàn)象得到了明顯的改善。其中,以10wt%鎳含量的LaFeO₃材料的電化學性能最優(yōu),最大放電容量從266.8 mAh g^-1提高到339.7 mAh g^-1;在放電電流密度為1500 mA g^-1時的高倍率放電性能從37.5%增加到54.6%;電化學動力學測試表明,鎳摻雜后LaFeO₃顆粒表面的電催化活性增加、電荷轉(zhuǎn)移阻抗減小,且體相內(nèi)的氫擴散速率增加。采用... 

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 鎳氫電池概述
        1.2.1 鎳氫電池發(fā)展簡介
        1.2.2 鎳氫電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
    1.3 鎳氫電池負極材料發(fā)展概況
    1.4 鈣鈦礦氧化物發(fā)展概述
        1.4.1 鈣鈦礦氧化物的結(jié)構(gòu)
        1.4.2 鈣鈦礦氧化物的制備方法
        1.4.3 鈣鈦礦型氧化物作為電池材料的研究進展
        1.4.4 表面改性處理的研究概況
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 化學試劑和設(shè)備
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料微觀結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 X射線衍射(XRD)測試
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)測試
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)測試
    2.3 材料電化學性能測試
        2.3.1 測試電極與電池的制備
        2.3.2 電化學測試裝置
        2.3.3 電化學測試方法及參數(shù)說明
    2.4 材料電化學動力學性能測試
        2.4.1 測試裝置
        2.4.2 動力學測試方法及參數(shù)說明
第3章 鎳摻雜對LaFeO_3電極電化學性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
    3.3 鎳摻雜對LaFeO_3材料相結(jié)構(gòu)和微觀形貌的影響
        3.3.1 XRD譜圖
        3.3.2 SEM圖
    3.4 鎳摻雜對LaFeO_3電極電化學性能的影響
        3.4.1 最大放電容量
        3.4.2 高倍率放電性能
        3.4.3 循環(huán)穩(wěn)定性
    3.5 電化學動力學性能測試
        3.5.1 線性極化曲線
        3.5.2 恒電位階躍曲線
        3.5.3 電化學交流阻抗測試
        3.5.4 循環(huán)伏安測試
    3.6 本章小結(jié)
第4章 碳/鎳復(fù)合處理對LaFeO_3電極電化學性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 碳包覆處理LaFeO_3粉末的制備
        4.2.2 碳/鎳復(fù)合處理LaFeO_3粉末的制備
    4.3 碳包覆處理和碳/鎳復(fù)合處理對LaFeO_3相結(jié)構(gòu)和微觀形貌的影響
        4.3.1 XRD譜圖
        4.3.2 TEM圖
        4.3.3 SEM圖
    4.4 碳處理對LaFeO_3電極電化學性能的影響
        4.4.1 最大放電容量
        4.4.2 高倍率放電性能
        4.4.3 循環(huán)穩(wěn)定性
    4.5 碳/鎳復(fù)合處理對LaFeO_3電化學性能的影響
        4.5.1 最大放電容量
        4.5.2 自放電性能
        4.5.3 高倍率放電性能
        4.5.4 循環(huán)穩(wěn)定性
    4.6 電化學動力學性能測試
        4.6.1 線性極化曲線
        4.6.2 恒電位階躍曲線
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號：3678201