環(huán)境污染,能源枯竭,使得新型儲(chǔ)能材料逐漸被人所關(guān)注,超級(jí)電容器以及鋰離子電池以其高的比容量和能量密度以及功率密度、快速充放電、環(huán)境友好等特點(diǎn),被人們寄予很高的發(fā)展期望。無論是鋰離子電池還是超級(jí)電容器,其比容大小均來源于電極材料的性質(zhì)。目前廣泛使用的傳統(tǒng)電極材料均為碳材料,但其比容量已經(jīng)難以滿足現(xiàn)實(shí)生活對(duì)超級(jí)電容器和鋰電池容量的需求。因此,研制新型的具有高比容量的電池電極材料,對(duì)于超級(jí)電容器以及鋰離子電池在實(shí)際生活中的應(yīng)用來說具有非常重大的意義。本文的主要研究成果如下：(1)多孔Sn02鋰電池負(fù)極材料的制備：目前,鋰離子電池負(fù)極材料應(yīng)用最多的仍然是碳材料,雖然其穩(wěn)定性較好,但是理論比容量不高,難以滿足實(shí)際應(yīng)用。本文采用熱回流法,通過合成Sn基金屬有機(jī)框架,再對(duì)其退火,制備出了多孔芝麻狀的Sn02材料。SnO2理論比容較高,多孔的形貌可以增大與電解液的接觸面積,縮短擴(kuò)散途徑,同時(shí)也有效的緩解充放電過程中的體積膨脹效應(yīng)。實(shí)際的電化學(xué)性能測(cè)試也正如所期待那樣,所制備的多孔Sn02材料在電化學(xué)性能測(cè)試中展現(xiàn)了比較優(yōu)異的電化學(xué)性能,在經(jīng)過100次的循環(huán)后比容量仍然高達(dá)400mAh g-1。(2)一...

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 新能源材料
    1.2 超級(jí)電容器
        1.2.1 超級(jí)電容器的應(yīng)用
        1.2.2 超級(jí)電容器的性能指標(biāo)
        1.2.3 超級(jí)電容器的分類
    1.3 鋰離子電池
        1.3.1 鋰離子電池基本原理
        1.3.2 鋰離子電池的性能特性
        1.3.3 鋰離子電池負(fù)極材料研究進(jìn)展
    1.4 NiO/Co₃O₄在超級(jí)電容器材料中的應(yīng)用機(jī)理研究進(jìn)展
        1.4.1 NiO/Co₃O₄的晶體結(jié)構(gòu)
        1.4.2 NiO的結(jié)構(gòu)
        1.4.3 Co₃O₄/NiO復(fù)合材料研究進(jìn)展
    1.5 SnO₂作為鋰電池負(fù)極材料的應(yīng)用機(jī)理以及研究進(jìn)展
        1.5.1 SnO₂的結(jié)構(gòu)
        1.5.2 SnO₂材料電化學(xué)行為
        1.5.3 SnO₂材料制備方法
        1.5.4 SnO₂鋰電池負(fù)極材料的電化學(xué)改性
    1.6 本課題的研究意義
第二章 實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備以及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑以及實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 樣品的表征方式
        2.2.1 X光射線分析(XRD)
        2.2.2 電子顯微鏡掃描分析(SEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 比表面積以及孔徑分析儀(BET)
    2.3 超級(jí)電容器的測(cè)試
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.3.2 循環(huán)伏安測(cè)試(CV)測(cè)試
        2.3.3 恒電流充放電測(cè)試
        2.3.4 循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試
    2.4 鋰電池性能測(cè)試
        2.4.1 鋰電池的組裝
        2.4.2 循環(huán)伏安曲線的測(cè)試
        2.4.3 充放電曲線的測(cè)試
第三章 一維Co₃O₄/NiO復(fù)合材料的制備及其超級(jí)電容器性能的測(cè)試
    3.1 引言
    3.2 Co₃O₄/NiO合金的制備
        3.2.1 主要試劑以及儀器
        3.2.2 Co/Ni合金的制備
        3.2.3 Co₃O₄/NiO復(fù)合材料的制備
        3.2.4 復(fù)合材料的表征以及電化學(xué)性能的測(cè)試
    3.3 表征結(jié)果分析
        3.3.1 XRD表征分析
        3.3.2 SEM表征分析
    3.4 電化學(xué)性能的測(cè)試
        3.4.1 電極的制作
        3.4.2 CV循環(huán)測(cè)試
        3.4.3 充放電的測(cè)試
    3.5 總結(jié)
第四章 芝麻狀多孔SnO₂制備及其鋰電性能研究
    4.1 引言
    4.2 多孔SnO₂的制備
        4.2.1 主要試劑及儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.2.3 SnO₂材料的表征以及電化學(xué)性能的測(cè)試
    4.3 材料的表征分析
        4.3.1 XRD表征分析
        4.3.2 掃描電鏡分析
        4.3.3 透射電鏡的分析
        4.3.4 BET的數(shù)據(jù)分析
    4.4 電化學(xué)性能的測(cè)試
        4.4.1 電池的組裝
        4.4.2 CV循環(huán)的測(cè)試分析
        4.4.3 充放電測(cè)試結(jié)果的分析
    4.5 總結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3883920