隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,開發(fā)綠色、廉價(jià)、無毒、高效、可持續(xù)的新能源已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。近年,鐵基納米材料在新能源體系應(yīng)用研究中備受青睞。與鈷、釩、錳等元素相比,鐵無明顯毒理作用,且原料價(jià)格十分低廉。更重要的是,鐵基納米材料無論應(yīng)用在鋰/鈉離子電池還是水性電池上,其儲能容量等方面具備較大的優(yōu)勢。然而,不幸的是,電化學(xué)儲能過程中的多電子氧化還原反應(yīng)易造成鐵基納米顆粒的相轉(zhuǎn)變和結(jié)構(gòu)粉碎,使其循環(huán)壽命遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際應(yīng)用要求。如何合理地設(shè)計(jì)和構(gòu)造出長壽命、低成本且高安全性的鐵基電極材料已成為當(dāng)前科學(xué)與應(yīng)用研究的巨大挑戰(zhàn)。本論文主要采用原位演化的方法將FeF₃、Fe、Fe₂F₅納米顆粒巧妙限制在碳微反應(yīng)器內(nèi)部,并深入研究該微反應(yīng)器對鐵基納米電極儲能性能的提升作用。研究內(nèi)容包括如下:1.我們利用廢鐵銹為原料,采用酸溶解和水熱反應(yīng)處理,得到平均粒徑為³0nm的Fe₂O₃納米球。而后,采用乙二醇（而非昂貴的乙炔等氣體）作為碳源和還原劑,在氬氣保護(hù)下對Fe_...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1鋰離子電池充放電原理圖

西南大學(xué)碩士學(xué)位論文究的熱點(diǎn)。1992年，SONY公司發(fā)明了以放電平臺較2作為正極組裝了鋰離子全電池，并逐漸發(fā)展成為當(dāng)今1996年，Goodenough及其學(xué)生Padhi發(fā)現(xiàn)了橄欖石結(jié)在自然界是以磷鐵鋰礦形式存在的，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、資。與傳統(tǒng)的鋰離子電池正極材料LiMn....

圖1.2一些插層過渡金屬化合物正極材料的電壓容量圖

圖1.2一些插層過渡金屬化合物正極材料的電壓容量圖化合物中，研究較為成熟的正極材料包括二維層狀結(jié)構(gòu)的LiMn2O4以及橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4[18-21]，其晶體結(jié)構(gòu)如為LiCoO2的結(jié)構(gòu)示意圖[22-23]，可看出它具有明顯的層狀型層狀結(jié)構(gòu))，層與層之間的作用力為....

圖1.3三種的鋰離子電池正極材料結(jié)構(gòu)示意圖：（a）層狀，（b）尖晶石,（c）橄欖石

圖1.2一些插層過渡金屬化合物正極材料的電壓容量圖在這些化合物中，研究較為成熟的正極材料包括二維層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO結(jié)構(gòu)的LiMn2O4以及橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4[18-21]，其晶體結(jié)構(gòu)如圖1.31.3a為LiCoO2的結(jié)構(gòu)示意圖[22-23]，可看出它....

圖1.4其它正極材料的電壓容量圖

圖1.3b是尖晶石型LiMn2O4結(jié)構(gòu)示意圖，屬立方晶系單位晶格中含有56個(gè)原子(包括32個(gè)氧原子，16個(gè)錳原子，中Mn3+和Mn4+各占一半。該材料具有三維隧道結(jié)構(gòu)，方便鋰離iMn2O4的理論比容量為148mAh/g，實(shí)際比容量為<sup>9</sup....

本文編號：4024580