近年來(lái),作為新型高性能鋰離子電池負(fù)極材料,過(guò)渡金屬磷化物由于具有理論容量較高以及來(lái)源豐富的優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。但由于其在首次效率、循環(huán)壽命和倍率性能上的不足,限制了其開發(fā)應(yīng)用。本論文工作針對(duì)以上問題,設(shè)計(jì)并制備了不同結(jié)構(gòu)和組成的過(guò)渡金屬鐵鈷鎳磷化物材料,研究了材料的結(jié)構(gòu)和組成以及應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極時(shí)的電化學(xué)性能。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:1.用Fe2Ni MIL-88作為前驅(qū)體,NaH2PO2作為磷源,經(jīng)一步熱處理制備了FexNi2-xP/P-C納米棒。該方法在簡(jiǎn)化制備過(guò)渡金屬磷化物流程、降低材料中的氧含量的同時(shí),能獲得過(guò)渡金屬磷化物與碳的復(fù)合材料。該材料作為鋰離子電池負(fù)極時(shí),表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能。主要?dú)w因于:(1)FexNi2-xP材料的多孔性及納米化;(2)材料中含有豐富的碳,這不僅有助于于導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的形成,還可緩沖充放電過(guò)程中電極材料體積的變化,以延長(zhǎng)鋰離子電池的循環(huán)壽命。2.利用植酸在還原氣氛下熱解產(chǎn)生P的特性,將植酸與過(guò)渡金屬離子的絡(luò)合物作為前驅(qū)體合成過(guò)渡金屬磷化物。在還原氣氛下,前驅(qū)體中植酸原位分解產(chǎn)生的P與過(guò)渡金屬離子反應(yīng)生成過(guò)渡金屬磷化物。該方法能充分利用磷源,減少...

【文章頁(yè)數(shù)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１不同二次電池能量密度比較??

化學(xué)電源是一種非常重要的能源存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換裝置，鋰離子電池是目前使用最??為廣泛的化學(xué)電源之一。和其它種類的電池相比，鋰離子電池具有能量密度較高??的優(yōu)點(diǎn)（圖１．１），其己經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在消費(fèi)類電子產(chǎn)品、各種手持電子設(shè)備和??新能源汽車等領(lǐng)域。此外，鋰離子電池還有許多其他的優(yōu)點(diǎn)，如循....

圖１．２鋰離子電池組成及反應(yīng)機(jī)理??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｔｈｅ?ｃｈａｒｇｅ／ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ＬＩＢｓ??

其功能是防止電池的短路和斷路。目前，商業(yè)化的鋰離子電池中，多??用ＬｉＣｏ０２、ＬｉＦｅＰ〇４、ＬｉＭｍＣＵ以及Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）〇２作為正極，石墨、硅碳及氧??化鈦等作為負(fù)極（圖１．２），將ＬｉＰＦ６的脂類溶液作為電解液，聚丙烯作為隔膜。??充電是正極Ｌｉ＋脫出，負(fù)極Ｌｉ＋嵌....

圖１．３鋰離子電池負(fù)極材料的三種反應(yīng)機(jī)制Ｍ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｅ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｆ?ｔｈｒｅｅ?ｋｉｎｄｓ?ｏｆ?ａｎｏｄｅ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??

其功能是防止電池的短路和斷路。目前，商業(yè)化的鋰離子電池中，多??用ＬｉＣｏ０２、ＬｉＦｅＰ〇４、ＬｉＭｍＣＵ以及Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）〇２作為正極，石墨、硅碳及氧??化鈦等作為負(fù)極（圖１．２），將ＬｉＰＦ６的脂類溶液作為電解液，聚丙烯作為隔膜。??充電是正極Ｌｉ＋脫出，負(fù)極Ｌｉ＋嵌....

圖１．４采用濕化學(xué)法制備ＣｏＰ和Ｃｏ２Ｐｌ１８丨??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＣｏＰ?ａｎｄ?Ｃ０２Ｐ?ｂｙ?ｗｅｔ?ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ?ｍｅｔｈｏｄｓ??

Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＣｏＰ?ａｎｄ?Ｃ０２Ｐ?ｂｙ?ｗｅｔ?ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ?ｍｅｔｈｏｄｓ??例如，Ｓｃｈａａｋ和同事分別在２９０°Ｃ和３３０°Ｃ下合成了形態(tài)相同的ＣｏＰ和Ｃ０２Ｐ??納米粒子（圖１．４）?ｔ％。但該方法需要使用高沸點(diǎn)有機(jī)物溶劑....

本文編號(hào)：3900808