本文選題：鋰離子電池　切入點：負極材料　出處：《南昌大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：近年來,可充電鋰離子電池已經(jīng)廣泛應用移動手機、數(shù)碼相機和其它電子產(chǎn)品,并且在電動汽車或混合動力電動汽車領(lǐng)域表現(xiàn)出了很好的應用前景。但是,由于其較低的理論容量和較大的鋰枝晶,石墨作為商業(yè)化的鋰離子電池負極材料越來越不能滿足人們對大型高容量、高功率鋰離子電池需求和期待。為了開發(fā)新一代高性能鋰離子電池,各種負極材料包括新型碳材料(碳管、碳纖維和石墨烯),金屬氧化物(Co Ox和Mn Ox)和金屬硫化物(Mo S_2和Sn S_2)被廣泛研究。很多研究表明,金屬氧化物和金屬硫化物電極材料盡管具有較大的比容量,顯示出優(yōu)秀的儲鋰能力,但在實際應用中也存在顯著的缺點:比如,低的電導率導致其在高倍率下的放電性能很差;鋰離子嵌入脫出過程中巨大的體積變化,導致容量迅速的衰減。本論文研究內(nèi)容如下:1. 采用嵌鋰插層結(jié)合液相剝離的方法制備二硫化鉬納米片。剝離的二硫化鉬納米片的結(jié)構(gòu)和形貌采用XRD、XPS、SEM、TEM及AFM方法進行表征。結(jié)果表明此種方法制備的二硫化鉬納米片呈單片層和少數(shù)片層。2.采用靜電噴涂和光波還原技術(shù)制備出Mo S_2/RGO復合材料。將該材料應用于鋰離子電池負極材料,與Mo S_2相比,Mo S_2/RGO復合材料展現(xiàn)了較好的電化學性能:高的比容量(在0.1 A g~(-1)電流密度下容量為1242.7 m Ah g~(-1));極好的倍率性能(2.0 A g~(-1)電流密度下容量為533.7 m Ah g~(-1)和5.0 A g~(-1)電流密度下容量為361.6 m Ah g~(-1));較好的循環(huán)穩(wěn)定性(0.1 A g~(-1)電流密度下循環(huán)100次后容量為533.7 m Ah g~(-1),2.0 A g~(-1)電流密度下循環(huán)1000次后容量為361.6 m Ah g~(-1))。3.采用靜電紡絲和常壓氣相沉積法制備出Mn O/CNFs@G納米纖維膜。將膜直接用作無粘結(jié)劑的鋰離子電池,展現(xiàn)出極好電化學性能:在電流密度5 A g~(-1)下,1000次循環(huán)后可逆容量為490.7 m Ah g~(-1);即使在大電流密度10 A g~(-1)下5000次循環(huán)后可逆容量為367.4 m Ah g~(-1)且?guī)靷愋蕿?9.8%。
[Abstract]:In recent years, rechargeable lithium ion batteries have been widely used in mobile phones, digital cameras and other electronic products, and have shown good prospects in the field of electric vehicles or hybrid electric vehicles. Because of its low theoretical capacity and large lithium dendrite, graphite as a commercial anode material for lithium-ion batteries can not meet the needs of large scale and high capacity. In order to develop a new generation of high-performance lithium-ion batteries, a variety of anode materials including new carbon materials (carbon tubes, Carbon fiber and graphene, metal oxides CoOx and mn Ox) and metal sulphides Mo S2 and Sn S2) have been extensively studied. Many studies have shown that metal oxide and metal sulphide electrode materials, despite their large specific capacity, It shows excellent lithium storage ability, but it also has obvious disadvantages in practical application: for example, low conductivity leads to poor discharge performance at high rate, large volume change in the process of intercalation and stripping of lithium ion, The content of this thesis is as follows: 1. Molybdenum disulfide nanocrystals were prepared by intercalation of lithium intercalation and liquid phase stripping. The structure and morphology of the stripped molybdenum disulfide nanocrystals were carried out by means of XRDX, XPS, SEMTEM and AFM methods. The results show that the molybdenum disulfide nanoplates prepared by this method are monolayer and a few layers. 2. The molybdenum disulfide nanocrystals are prepared by electrostatic spraying and photo-wave reduction techniques. The composites are used as anode materials for lithium ion batteries. Compared with MOS _ 2 / R _ (2), the composite shows better electrochemical properties: high specific capacity (1242.7 mAh / g ~ (-1) at current density and 533.7 mAh / g ~ (-1)) and 5.0 A at current density. The capacity at current density is 361.6 mAh / g ~ (-1) and good cyclic stability is 0.1 A / g ~ (-1)) at current density, the capacity of 100 cycles is 533.7 m Ah / g ~ (-1) and the capacity after 1000 cycles is 361.6 mAh / g / g ~ (-1) at the current density of 533.7 m Ah / g / g ~ (-1). Using electrostatic spinning and atmospheric pressure gas, the capacity is 361.6 m / g / g ~ (-1). The mn O / CNFsG nanofiber membrane was prepared by phase deposition. The membrane was used directly as a binder free lithium ion battery. It shows excellent electrochemical properties: the reversible capacity of 1 000 cycles is 490.7 mAh / g ~ (-1) at current density 5 A / g ~ (-1), and the reversible capacity of 5 000 cycles is 367.4 mAh / g ~ (-1) even at high current density (10 A / g ~ (-1)), and the Coulomb efficiency is 99.8 m 路g ~ (-1).
【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM912;TB332

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