近年來,便攜式設(shè)備(PEDs),電動汽車(Evs)以及智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的大力發(fā)展,使得人們對高容量、高功率密度的鋰離子電池的需求越來越大。目前為止,鋰離子電池的電池性能還有待進一步提高來滿足生產(chǎn)生活的需要。眾所周知,鋰離子電池電極材料,不管是負(fù)極材料還是正極材料,在鋰離子電池性能方面有著決定性作用。而作為一種鋰離子電池負(fù)極材料,過渡金屬釩酸鹽由于具有一系列誘人的特點,引起了人們的廣泛關(guān)注。但是其循環(huán)穩(wěn)定性以及倍率性能還有待進一步改善。本研究結(jié)合一系列納米材料合成方法,水熱法、反相微乳液法、液相回流法、高溫固相法、溶液浸漬法以及溶劑熱方法,制得了兩種結(jié)構(gòu)新穎的Zn-V-O/C復(fù)合材料。通過SEM、TEM、XRD、TG、IR等儀器分析方法,分別對上述兩種材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)及組成進行了詳細(xì)的分析,深入剖析了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成機理。最后對材料進行了系統(tǒng)的鋰離子電池性能測試。研究發(fā)現(xiàn),在復(fù)合碳后,Zn-V-O負(fù)極材料的性能得到了明顯的改善。本研究采用了反相微乳液法制備了Zn₃V₂O₇(OH)2·2H₂O納米花球;并利...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 鋰離子電池簡介
    1.3 鋰離子電池負(fù)極電極材料的發(fā)展
        1.3.1 納米碳負(fù)極材料
        1.3.2 合金類負(fù)極材料
        1.3.3 金屬氧化物負(fù)極材料
        1.3.4 金屬硫化物及氮化物負(fù)極材料
    1.4 釩酸鋅負(fù)極材料
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及研究方法
    2.1 實驗藥品及儀器設(shè)備
        2.1.1 化學(xué)試劑
        2.1.2 儀器設(shè)備
    2.2 實驗方法
        2.2.1 空心納米片組裝的Zn₃V₃O₈/C的制備
        2.2.2 分級結(jié)構(gòu)Zn₃V₂O₈/GNPs復(fù)合納米材料制備
    2.3 電極材料表征方法
        2.3.1 X-ray衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.4 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.5 熱重分析和差熱分析(TG-DTA)
        2.3.6 BET比表面分析(BET)
        2.3.7 拉曼光譜測試(RAMAN)
        2.3.8 紅外光譜測試(IR)
    2.4 實驗電池組裝
        2.4.1 電極的制備
        2.4.2 半電池的組裝
        2.4.3 全電池的組裝
    2.5 電極材料的電化學(xué)性能測試
        2.5.1 恒流充放電測試
        2.5.2 循環(huán)伏安測試
        2.5.3 電化學(xué)阻抗測試
第3章 空心納米片組裝分級結(jié)構(gòu)Zn₃V₃O₈/C微球制備及其儲鋰性能研究
    3.1 引言
    3.2 空心納米片組裝的Zn₃V₃O₈/C復(fù)合材料制備
    3.3 前驅(qū)體Zn₃V₂O₇(OH)2·2H₂O的制備及實驗參數(shù)優(yōu)化
    3.4 材料結(jié)構(gòu)表征
        3.4.1 Zn₃V₂O₇(OH)2·2H₂O納米花球前驅(qū)體結(jié)構(gòu)表征
        3.4.2 Zn₃V₂O₇(OH)2·2H₂O/PVP復(fù)合納米花球結(jié)構(gòu)表征
        3.4.3 Zn₃V₃O₈/C復(fù)合納米花球結(jié)構(gòu)表征
    3.5 空心納米片結(jié)構(gòu)的生成機理
    3.6 Zn₃V₃O₈/C復(fù)合微球鋰離子電池性能
    3.7 本章小結(jié)
第4章 乙二醇回流法制備Zn₃V₂O₈/石墨納米片復(fù)合物及其儲鋰性能研究
    4.1 引言
    4.2 Zn₃V₂O₈/GNPs制備
    4.3 前驅(qū)體Zn₃V₂O₇(OH)2·2H₂O/GONPs的制備及實驗參數(shù)優(yōu)化
    4.4 Zn₃V₂O₈/GNPs復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及形貌表征
    4.5 鋰離子電池電化學(xué)測試
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3915183