鋰離子負極材料主要是碳材料石墨,但其低的充放電比容量(理論容量為372 mAh/g)越來越難于滿足需求,Sn02具有比較高的理論比容量,可達782 mAh/g,但Sn02在充放電的過程中會發(fā)生比較大的體積膨脹,使電極材料粉化、脫落,導致循環(huán)性能較差,另外,Sn02差的導電性也是造成其電化學性能差的一個原因。因此,尋求方法減緩Sn02的體積變化,提高其循環(huán)穩(wěn)定性和導電性,具有很大的研究意義。基于提高Sn02作為鋰離子電池負極材料的循環(huán)性能和導電性,本文嘗試在Sn02的基礎上參雜Si02和還原氧化石墨烯(rGO),制備了多種復合材料,并對各種材料進行了結構、形貌等物理表征和電化學測試,得到以下結果：(1)本文首先探究利用水浴法制備Si02粉末,通過控制實驗條件制備出了不同粒徑大小的Si02,主要分為100 nm、300 nm和800 nm。其中在30℃的水浴溫度下反應6 h的樣品的Si02是球形的,直徑大約為100 nm,且具有最高的充放電比容量,在100mA/g的電流密度下首次放電比容量為66 mAh/g。(2)采用水熱法制備SnO2@SiO2復合材料,其中Si02為(1)中所制備的Si...

【文章頁數】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池的發(fā)展
    1.3 鋰離子電池的結構和工作原理
        1.3.1 鋰離子電池的結構組成
        1.3.2 鋰離子電池的工作原理
    1.4 鋰離子電池正極材料
        1.4.1 鈷酸鋰(LiCoO₂)
        1.4.2 鎳酸鋰(LiNiO₂)
        1.4.3 錳酸鋰(LiMn₂O₄)
        1.4.4 磷酸鐵鋰(LiFePO₄)
    1.5 鋰離子負極材料
        1.5.1 碳材料
        1.5.2 二氧化鈦(TiO₂)
        1.5.3 硅基材料
        1.5.4 錫基材料
    1.6 本文的選題依據和研究內容
第二章 水浴法制備SiO₂負極材料
    2.1 實驗試劑和儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 SiO₂球的制備
    2.3 紐扣電池的制作工藝
    2.4 樣品的表征測試與分析
        2.4.1 XRD測試與分析
        2.4.2 FTIR測試與分析
        2.4.3 SEM測試與分析
    2.5 電化學性能測試與分析
        2.5.1 循環(huán)伏安法測試(CV)與分析
        2.5.2 恒流充放電測試與分析
        2.5.3 交流阻抗(EIS)測試與分析
    2.6 本章小結
第三章 水熱法制備SnO₂@SiO₂復合材料
    3.1 實驗試劑與儀器
        3.1.1 實驗試劑
        3.1.2 實驗儀器
    3.2 SnO₂@SiO₂復合材料的制備
    3.3 樣品的表征測試與分析
        3.3.1 XRD測試與分析
        3.3.2 SEM測試與分析
        3.3.3 TEM測試與分析
        3.3.4 FTIR測試與分析
    3.4 電化學測試與分析
        3.4.1 循環(huán)伏安法測試(CV)與分析
        3.4.2 充放電測試與分析
        3.4.3 循環(huán)性能測試與分析
        3.4.4 倍率性能測試與分析
        3.4.5 EIS測試與分析
    3.5 本章小結
第四章 水熱法制備SnO₂/rGO復合材料
    4.1 實驗試劑與儀器
        4.1.1 實驗試劑
        4.1.2 實驗儀器
    4.2 SnO₂/rGO復合材料的制備
    4.3 樣品的表征測試與分析
        4.3.1 XRD測試與分析
        4.3.2 SEM測試與分析
        4.3.3 TEM測試與分析
        4.3.4 TG-DSC測試與分析
        4.3.5 FTIR測試與分析
    4.4 電化學測試與分析
        4.4.1 CV測試與分析
        4.4.2 充放電測試與分析
        4.4.3 循環(huán)性能測試與分析
        4.4.4 倍率性能測試與分析
        4.4.5 EIS測試與分析
    4.5 本章小結
第五章 水熱法制備SnO₂@SiO₂/rGO復合材料
    5.1 實驗試劑與儀器
        5.1.1 實驗試劑
        5.1.2 實驗儀器
    5.2 SnO₂@SiO₂/rGO復合材料的制備
    5.3 樣品的表征測試與分析
        5.3.1 XRD測試與分析
        5.3.2 SEM測試與分析
        5.3.3 TEM測試與分析
        5.3.4 FTIR測試與分析
        5.3.5 拉曼(Raman)測試與分析
        5.3.6 TG-DSC測試與分析
        5.3.7 XPS測試與分析
    5.4 電化學測試與分析
        5.4.1 CV測試與分析
        5.4.2 充放電測試與分析
        5.4.3 循環(huán)性能測試與分析
        5.4.4 倍率性能測試與分析
        5.4.5 EIS測試與分析
    5.5 本章小結
結論
本文特色與創(chuàng)新之處
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3786319