全球能源短缺導(dǎo)致對(duì)先進(jìn)儲(chǔ)能設(shè)備的需求不斷增加。鋰離子電池具有包括高能量密度,無(wú)記憶效應(yīng),綠色環(huán)保和循環(huán)壽命長(zhǎng)在內(nèi)的許多優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為筆記本電腦,移動(dòng)電話,醫(yī)療微電子設(shè)備和電動(dòng)汽車等便攜式電子設(shè)備中使用最廣泛的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。但是,人們對(duì)于鋰離子電池功能的需求也在不斷增長(zhǎng),包括提高安全性,延長(zhǎng)使用壽命,減小尺寸,減輕重量并降低成本。基于轉(zhuǎn)化機(jī)理的過(guò)渡金屬氧化物具有很高的理論容量且資源豐富,可以看作是一類非常有前景的鋰離子電池負(fù)極材料。近年來(lái),通過(guò)對(duì)過(guò)渡金屬氧化物的不斷研究,研究結(jié)果表明由于不同金屬陽(yáng)離子間的協(xié)同作用,二元過(guò)渡金屬氧化物相比于一元過(guò)渡金屬氧化物具有更好的電化學(xué)性能。盡管過(guò)渡金屬氧化物作為負(fù)極材料時(shí)具有很高的理論容量,但是其自身仍然存在導(dǎo)電率低,循環(huán)過(guò)程中體積變化大等問(wèn)題,這些缺陷限制了過(guò)渡金屬氧化物作為負(fù)極材料時(shí)的進(jìn)一步應(yīng)用。針對(duì)這些問(wèn)題,可以通過(guò)材料復(fù)合化,材料納米化,和結(jié)構(gòu)優(yōu)化構(gòu)建三維復(fù)合電極等方法合成過(guò)渡金屬氧化物復(fù)合材料,從而提高其電化學(xué)性能。本文選取NiCo₂O₄和ZnMn₂O₄兩...

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡(jiǎn)介
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展歷程
        1.2.2 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及工作原理
    1.3 鋰離子電池負(fù)極材料
        1.3.1 負(fù)極材料要求
        1.3.2 負(fù)極材料種類
    1.4 過(guò)渡金屬氧化物負(fù)極材料改性手段
        1.4.1 材料納米化
        1.4.2 材料復(fù)合化
        1.4.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    1.5 本論文研究意義及主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、儀器和研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料表征及測(cè)試方法
        2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.2 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.3 熱重分析(TGA)
        2.2.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.5 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.6 比表面積測(cè)試(BET)
    2.3 電極的制備與電池的組裝
        2.3.1 電極片的制備
        2.3.2 紐扣電池的組裝
    2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 充放電循環(huán)性能測(cè)試
        2.4.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.4.3 交流阻抗測(cè)試
第3章 NiCo₂O₄/C納米纖維復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 NiCo₂O₄/C復(fù)合物的制備
        3.2.2 材料的表征與電化學(xué)測(cè)試
    3.3 NiCo₂O₄/C復(fù)合物的表征
        3.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        3.3.2 X射線光電子能譜分析(XPS)
        3.3.3 熱失重分析(TGA)
        3.3.4 掃描電鏡和透射電鏡分析
        3.3.5 氮?dú)馕摳綔y(cè)試
    3.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        3.4.1 循環(huán)伏安曲線
        3.4.2 充放電曲線
        3.4.3 循環(huán)性能曲線
        3.4.4 倍率性能曲線
        3.4.5 交流阻抗測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 ZnMn₂O₄ 納米顆粒/碳布柔性復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 ZnMn₂O₄ 納米顆粒/碳布復(fù)合物的制備
        4.2.2 材料的表征與電化學(xué)測(cè)試
    4.3 ZnMn₂O₄ 納米顆粒/CC復(fù)合物的表征
        4.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        4.3.2 X射線光電子能譜分析(XPS)
        4.3.3 掃描電鏡和透射電鏡分析
    4.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        4.4.1 循環(huán)伏安曲線
        4.4.2 充放電曲線
        4.4.3 循環(huán)性能曲線
        4.4.4 倍率性能曲線
        4.4.5 交流阻抗測(cè)試
        4.4.6 循環(huán)后電極的表面形貌
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介與科研成果
致謝



本文編號(hào)：3899039