金屬有機(jī)框架（MOFs）作為一類有機(jī)-無機(jī)多孔材料,是由金屬陽離子和有機(jī)配體之間通過強(qiáng)的化學(xué)鍵形成。MOFs材料不僅直接可以作為正極材料、負(fù)極材料及電解質(zhì)用于鋰離子電池中,還可以在高溫惰性條件下碳化作為自我犧牲模板提供形貌和導(dǎo)電性好的多孔碳材料。這種MOF碳可以直接作為電極材料也可以作為碳包覆層去修飾其他材料。主要內(nèi)容如下:一、我們用一種簡單綠色的方法,將MOFs材料碳化用以提高Si O負(fù)極材料在鋰離子電池中的電化學(xué)性能,通過XRD、SEM、TEM和EDS測試分析結(jié)果表明這種復(fù)合材料是由ZIF（Zn,Co）碳均勻包覆在Si O顆粒組成的。Si O@C復(fù)合材料具有較好的循環(huán)性,循環(huán)500次之后容量保持率為46.8%。而且,Si O@C復(fù)合材料也具有較優(yōu)越的倍率性能:在電流密度為2 A g-1下循環(huán),Si O@C復(fù)合材料容量仍有~171 m Ah g-1,而同樣的電流密度下球磨Si O的容量只有87 m Ah g-1。當(dāng)電流密度恢復(fù)到100 m A g-1,Si O@C復(fù)合材料為~460 m Ah g-1,并且接下來容量保持很穩(wěn)定。與機(jī)械球磨的Si O相比,Si O@C復(fù)合材料性能明顯增強(qiáng)... 

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 鋰離子電池發(fā)展史與現(xiàn)狀
        1.1.1 鋰離子電池發(fā)展史
        1.1.2 鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
        1.2.1 鋰離子電池存在的問題
    1.3 鋰離子電池材料概述
        1.3.1 鋰離子電池正極材料
            1.3.1.1 鈷酸鋰(LCO)
            1.3.1.2 錳酸鋰(LMO)
            1.3.1.3 鎳酸鋰(Li Ni O2)
            1.3.1.4 鎳鈷錳(NCM)
            1.3.1.5 磷酸鐵鋰(LFP)
        1.3.2 電解液和隔膜
            1.3.2.1 電解液
            1.3.2.2 隔膜
        1.3.3 鋰離子電池負(fù)極材料
            1.3.3.1 石墨
            1.3.3.2 無定形碳
            1.3.3.3 錫基材料
            1.3.3.4 硅基材料
    1.4 MOFs材料概述
        1.4.1 MOFs材料簡介
        1.4.2 MOFs材料在鋰離子電池中的研究進(jìn)展
        1.4.3 MOFs衍生多孔碳在鋰離子電池中的應(yīng)用
    1.5 本論文主要內(nèi)容及意義
2 材料理化性能的表征
    2.1 物理性質(zhì)表征
        2.1.1 掃描電子顯微鏡
        2.1.2 透射電子顯微鏡
        2.1.3 氮?dú)馕摳綄?shí)驗(yàn)
        2.1.4 熱重差熱分析
        2.1.5 X射線粉末衍射
    2.2 電極制作
    2.3 電池組裝
    2.4 電化學(xué)性能測試
        2.4.1 測試電池為紐扣電池
        2.4.2 電池容量、循環(huán)性能及倍率性
        2.4.3 交流阻抗測試
3 MOF碳/一氧化硅復(fù)合材料的制備及在鋰離子電池中的應(yīng)用研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品
        3.2.3 材料的制備
        3.2.4 材料的表征
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 小結(jié)
4 MOF材料—[Cu2(BIPA-TC)(DMA)2]n在鋰離子電池中的應(yīng)用研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)藥品
        4.2.3 材料的制備
        4.2.4 材料的表征
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 小結(jié)
5 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池正極材料LiNi0.5Mn1.5O4的制備及性能研究[J]. 劉艷麗,黃瑞安,劉山,姚耀春,方海升,楊斌,戴永年.  功能材料. 2013(11)
[2]鋰離子電池納米NiO負(fù)極材料的制備[J]. 李求忠,顏桂煬,羅五魁.  廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(S1)
[3]鋰離子電池聚烯烴隔膜安全性能的探討[J]. 黃錦嫻,吳耀根,廖凱明,張偉.  塑料制造. 2009(03)
[4]鋰離子電池正極材料LiMn2O4的研究現(xiàn)狀[J]. 徐茶清,田彥文,翟玉春.  材料與冶金學(xué)報(bào). 2002(04)

博士論文
[1]高性能鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的制備及研究[D]. 朱玉松.復(fù)旦大學(xué) 2013

碩士論文
[1]硅基復(fù)合鋰離子電池負(fù)極材料的制備與電化學(xué)性能研究[D]. 李曉歌.河南大學(xué) 2014
[2]球狀Co3O4-低維碳復(fù)合材料的制備及其鋰離子電池負(fù)極性能研究[D]. 曹建國.湖南大學(xué) 2013
[3]選擇性降低煙草中幾種苯并[a]芘前體化合物的研究[D]. 鄭奇.昆明理工大學(xué) 2013
[4]鋰離子電池負(fù)極材料Si/C復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 張?jiān)?吉林大學(xué) 2013
[5]水熱法制備磷酸鐵鋰及改性研究[D]. 杜炳林.長沙理工大學(xué) 2013
[6]高容量動(dòng)力鋰離子電池正極材料的合成和改性研究[D]. 葉艷艷.江南大學(xué) 2013
[7]Al3+摻雜富鋰層狀正極材料Li[Co0.3Li0.23Mn0.47]O2的制備與性質(zhì)研究[D]. 崔新然.吉林大學(xué) 2012
[8]富鐵空心微珠為基的稀土摻雜磁性復(fù)合材料的制備與研究[D]. 王春霞.大連交通大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3693239