由于便攜式設(shè)備爆炸式的增長,鋰離子電池在當(dāng)今信息社會取得了巨大的關(guān)注與應(yīng)用,為了尋求在電子設(shè)備,甚至是電動汽車或混合動力車中的廣泛應(yīng)用,對鋰離子電池的研究和改善是必不可少的,具有高能量密度,高容量的電池材料是研究的重中之重。對負極材料而言,雖然現(xiàn)在商業(yè)化的石墨等碳基材料,但依然不能滿足日益增長的市場需求,因此,尋找和開發(fā)更高能量密度的電池材料仍是一個熱點問題,研究表明金屬氧化物比碳基材料具有更高的理論容量,具有納米結(jié)構(gòu)的金屬氧化物有望成為鋰離子電池負極的替代性材料。為了研究和開發(fā)出高比容量、高化學(xué)穩(wěn)定性、長循環(huán)壽命、安全性好的鋰離子電池負極材料,國內(nèi)外研究者對一些金屬氧化物負極特性產(chǎn)生了濃厚的興趣。但是這類材料最主要的缺點是容量衰減快,循環(huán)穩(wěn)定性不好,并且首次不可逆容量損失大,充放電效率也相對較低。金屬氧化物作為電極材料時,鋰離子在氧化物中脫出是相對緩慢的過程,第一次嵌入的鋰通常不能完全脫出,隨著循環(huán)過程中氧化物活性組分的體積變化、電極結(jié)構(gòu)的松動和電解質(zhì)溶液的滲入,鋰擴散通道將不斷打通。同時,由于鋰離子的不斷嵌入和脫嵌造成電極材料結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,進而引起電極材料在集電器上的脫落,影響電池的...

【文章頁數(shù)】：158 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池工作原理
    1.3 鋰離子電池負極材料的分類及存在的主要問題
        1.3.1 負極材料的分類
        1.3.2 負極材料目前存在的主要問題
    1.4 不同結(jié)構(gòu)納米負極材料研究現(xiàn)狀及改進方法
        1.4.1 零維量子點
        1.4.2 一維納米線/棒等
        1.4.3 二維片狀結(jié)構(gòu)
        1.4.4 三維球狀/籠狀結(jié)構(gòu)
        1.4.5 摻雜金屬氧化物
    1.5 選題依據(jù)和目的
    1.6 主要研究內(nèi)容
    參考文獻
第2章 主要試劑及測試表征儀器和方法
    2.1 實驗主要試劑與儀器
        2.1.1 主要試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 電池組裝及電化學(xué)性能測試
        2.2.1 電池組裝方法
        2.2.2 電化學(xué)性能測試
    2.3 材料結(jié)構(gòu)及形貌表征方法
        2.3.1 材料結(jié)構(gòu)表征方法
        2.3.2 材料形貌表征方法
第3章 碳包覆SnO₂量子點和超細Sn/C的合成及電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 碳包覆SnO₂量子點的合成及其電化學(xué)性能研究
        3.2.1 合成方法、結(jié)構(gòu)表征方法和性能測試方法
        3.2.2 碳包覆SnO₂量子點(零維)的結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 碳包覆SnO₂量子點(零維)的電化學(xué)性能測試
    3.3 超細Sn/C顆粒的合成及其電化學(xué)性能研究
        3.3.1 合成方法、結(jié)構(gòu)表征方法和性能測試方法
        3.3.2 超細Sn/C顆粒的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 超細Sn/C顆粒的電化學(xué)性能測試
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第4章 SnO₂空心微球的合成及電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 SnO₂空心微球的制備
        4.2.1 SnO₂空心微球的合成
        4.2.2 產(chǎn)物表征方法
        4.2.3 電化學(xué)性能測試方法
    4.3 SnO₂空心微球的結(jié)構(gòu)表征
    4.4 SnO₂空心微球的電化學(xué)性能測試
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第5章 銅碳雙包裹的SnO₂粒子的合成及電化學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 銅碳雙包裹的SnO₂粒子的制備
        5.2.1 銅碳雙包裹的SnO₂粒子的合成
        5.2.2 產(chǎn)物表征方法
        5.2.3 電化學(xué)性能測試方法
    5.3 銅碳雙包裹的SnO₂粒子的結(jié)構(gòu)表征
    5.4 銅碳雙包裹的SnO₂粒子的電化學(xué)性能
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第6章 籠狀三維結(jié)構(gòu)MoO₂/C復(fù)合物的合成及電化學(xué)性能研究
    6.1 引言
    6.2 籠狀三維結(jié)構(gòu)MoO₂/C復(fù)合物的合成
        6.2.1 籠狀三維結(jié)構(gòu)MoO₂/C復(fù)合物的合成步驟
        6.2.2 材料表征方法
        6.2.3 電化學(xué)性能測試方法
    6.3 籠狀三維結(jié)構(gòu)MoO₂/C復(fù)合物的結(jié)構(gòu)表征
    6.4 籠狀三維結(jié)構(gòu)MoO₂/C復(fù)合物的電化學(xué)性能
    6.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第7章 F摻雜無定型MoO_x的合成及電化學(xué)性能研究
    7.1 引言
    7.2 F摻雜無定型MoO_x的制備
        7.2.1 F摻雜無定型MoO_x的合成
        7.2.2 產(chǎn)物表征方法
        7.2.3 電化學(xué)測試方法
    7.3 F摻雜無定型MoO_x的結(jié)構(gòu)表征
    7.4 F摻雜無定型MoO_x的電化學(xué)性能
    7.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第8章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
作者簡介



本文編號：3819900