鋰離子二次電池已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種便攜式電子產(chǎn)品,近年來,電動(dòng)車、便攜式移動(dòng)裝備和混合動(dòng)力汽車的儲(chǔ)能裝置對(duì)鋰離子二次電池及其電極材料提出了更高的要求。石墨材料是目前商業(yè)化應(yīng)用最廣泛的負(fù)極材料,由于其理論容量比較低,因此無法滿足大功率密度的需求。金屬氧化物理論容量高,但是在電化學(xué)循環(huán)的過程中體積膨脹嚴(yán)重,極易引發(fā)安全事故。因此尋求更加安全、環(huán)保并具有高比能量的鋰離子二次電池負(fù)極材料成為了鋰離子二次電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。三維微納結(jié)構(gòu)負(fù)極材料具有均勻的孔隙度和大的比表面積,擁有特殊的物理、化學(xué)以及力學(xué)性能,因此對(duì)三維微納結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用領(lǐng)域的探索研究非常有必要。基于此,本工作設(shè)計(jì)了一系列以Cu、泡沫Cu為主的前驅(qū)體:采用了陽極氧化法制備玉米葉狀Cu₂O;采用了水熱法制備了具有三維微納連續(xù)帶孔道結(jié)構(gòu)的石墨烯量子點(diǎn)包覆泡沫銅;采用了水熱法制備SnO₂包覆泡沫Cu;采用了高溫煅燒制備了CuO和Cu₂O泡沫Cu復(fù)合電極材料;得到微納尺寸的球狀、片狀混合金屬氧化物復(fù)合材料。并對(duì)陽極氧化電壓、水熱溫度、水熱時(shí)間等條件對(duì)材料組成、結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【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 鋰離子電池簡介
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展
        1.2.2 鋰離子電池的組成
        1.2.3 鋰離子電池的工作原理
        1.2.4 鋰離子電池的特點(diǎn)
    1.3 鋰離子電池正極材料簡述
        1.3.1 層狀結(jié)構(gòu)正極材料
        1.3.2 尖晶石型正極材料
        1.3.3 橄欖石型正極材料
    1.4 鋰離子電池負(fù)極材料簡述
        1.4.1 嵌入型負(fù)極材料
        1.4.2 合金型負(fù)極材料
        1.4.3 轉(zhuǎn)化型負(fù)極材料
    1.5 三維微納結(jié)構(gòu)電極材料簡述
    1.6 課題研究的意義和主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器及研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.3 電極材料的表征
        2.3.1 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)-能量色散譜儀(EDS)
        2.3.2 X射線粉末衍射儀(XRD)
    2.4 電池的組裝
        2.4.1 電極片的制備
        2.4.2 扣式電池的組裝
    2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.5.1 交流阻抗測(cè)試(EIS)
        2.5.2 充放電性能測(cè)試
    2.6 電化學(xué)性能計(jì)算
第3章 玉米葉狀CU₂O的陽極氧化法合成與性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 玉米葉狀CU₂O微納米片層的制備
        3.2.2 電池的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 SEM分析
        3.3.3 充放電性能分析
        3.3.4 交流阻抗分析
    3.4 小結(jié)
第4章 高溫煅燒泡沫銅作為鋰電池負(fù)極材料及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 電池的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 SEM分析
        4.3.3 充放電性能分析
        4.3.4 交流阻抗分析
    4.4 小結(jié)
第5章 水熱法合成石墨烯量子點(diǎn)包覆泡沫銅及其電化學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 水熱法合成石墨烯量子點(diǎn)包覆泡沫銅的制備
        5.2.2 電池的制備
    5.3 水熱溫度的影響
        5.3.1 XRD分析
        5.3.2 SEM和 EDS分析
        5.3.3 充放電性能分析
        5.3.4 交流阻抗分析
    5.4 水熱時(shí)間的影響
        5.4.1 XRD分析
        5.4.2 SEM分析
        5.4.3 充放電性能分析
        5.4.4 交流阻抗分析
    5.5 水熱填充料的影響
        5.5.1 XRD分析
        5.5.2 SEM分析
        5.5.3 充放電性能分析
        5.5.4 交流阻抗分析
    5.6 小結(jié)
第6章 水熱法合成二氧化錫包覆泡沫銅作為鋰電池負(fù)極材料及其電化學(xué)性能研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 電池的制備
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 XRD分析
        6.3.2 SEM分析
        6.3.3 充放電性能分析
        6.3.4 交流阻抗分析
    6.4 小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論及創(chuàng)新點(diǎn)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝



本文編號(hào)：4046278