發(fā)布時(shí)間：2023-05-26 23:00

　　當(dāng)鉍用作電池負(fù)極材料時(shí),其質(zhì)量比容量為386mAhg-1,雖然只比石墨(372mAhg-1)高一點(diǎn),但其擁有高的體積比容量(3765mAhcm-3)和比較合適的電壓平臺(tái),且鉍的層狀結(jié)構(gòu)有利于電化學(xué)過程中Li+/Na+的嵌入與脫出,上述優(yōu)勢(shì)使得越來越多的研究人員關(guān)注鉍作為鋰/鈉離子電池負(fù)極材料的應(yīng)用。然而,鉍的導(dǎo)電性比較差,同時(shí)在鋰離子嵌入脫出過程中會(huì)產(chǎn)生體積膨脹致使材料結(jié)構(gòu)崩塌,這會(huì)導(dǎo)致材料粉化并脫落,材料的應(yīng)用受限。目前主要通過碳包覆、材料納米化以及結(jié)構(gòu)創(chuàng)新來提升材料導(dǎo)電性和電化學(xué)性能。本論文結(jié)合水熱法和碳化來制備Bi/GA復(fù)合材料。首先采用水熱法得到花狀的硫化鉍,隨后將花狀的硫化鉍與石墨烯進(jìn)行非原位復(fù)合得到Bi2S3/GA復(fù)合材料,最后將所得復(fù)合材料高溫碳化得到Bi/GA復(fù)合材料。研究表明,硫化鉍是由直徑約10nm的納米線組成的,復(fù)合后每個(gè)花瓣均由石墨烯均勻的包覆。碳化后復(fù)合材料的微觀形貌沒有變化,但是硫化鉍被還原為Bi,且碳化過后硫的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生空隙,有利于增強(qiáng)Bi/GA復(fù)合材料的電化學(xué)性能。此外,本論文研究了在不同溫度下碳化檸檬酸鉍得到Bi/C復(fù)合材料。研究發(fā)現(xiàn),Bi/C復(fù)合材料...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池的介紹
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展的概述
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理及特點(diǎn)
    1.3 鋰離子電池負(fù)極材料
        1.3.1 碳基負(fù)極材料
        1.3.2 金屬氧化物材料
        1.3.3 合金材料
    1.4 鉍基負(fù)極材料
        1.4.1 Bi作為鋰離子電池負(fù)極材料的研究
        1.4.2 Bi₂S₃作為鋰離子電池負(fù)極材料的研究
        1.4.3 Bi₂O₃作為鋰離子電池負(fù)極材料的研究
        1.4.4 其他鉍基材料作為鋰離子電池負(fù)極材料的研究
    1.5 鈉離子電池的介紹
        1.5.1 鈉離子電池的發(fā)展概述
        1.5.2 Bi作為鈉離子電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展
    1.6 靜電紡絲制備柔性電極材料的概述
    1.7 本論文的研究目的,內(nèi)容和意義
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路與方案
    2.4 材料的物理化學(xué)表征
        2.4.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.4.2 微觀形貌表征及能譜分析
        2.4.3 熱失重(TG)表征分析
        2.4.4 拉曼光譜(Raman)表征分析
        2.4.5 X射線光電子能譜(XPS)表征分析
    2.5 材料的電化學(xué)測試
        2.5.1 電極制備
        2.5.2 紐扣式半電池的組裝
        2.5.3 循環(huán)伏安(CV)表征分析
        2.5.4 交流阻抗(EIS)測試分析
        2.5.5 充放電測試分析
第三章 Bi/石墨烯氣凝膠復(fù)合材料的制備與表征
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
    3.3 Bi₂S₃/GA及Bi/GA復(fù)合材料的結(jié)果與討論
        3.3.1 材料物相分析
        3.3.2 材料微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 材料微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.3.4 電化學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Bi/C復(fù)合材料的制備與表征
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過程
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料物相分析
        4.3.2 材料微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 材料微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.3.4 熱失重分析
        4.3.5 Bi/C復(fù)合材料拉曼分析
        4.3.6 X射線光電子能譜表征分析
        4.3.7 電化學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 柔性、自支撐Bi/CNFs復(fù)合材料膜的制備與表征
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)過程
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 材料物相分析
        5.3.2 材料微觀結(jié)構(gòu)分析
        5.3.3 材料微觀結(jié)構(gòu)分析
        5.3.4 拉曼分析
        5.3.5 熱失重分析
        5.3.6 X射線光電子能譜表征分析
        5.3.7 電化學(xué)性能分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡介
導(dǎo)師簡介
附件



本文編號(hào)：3823428