【摘要】：高比容量負(fù)極材料在提高鋰離子電池能量密度和功率密度中起著關(guān)鍵作用。研究者通常采用構(gòu)建不同納米結(jié)構(gòu)的活性物質(zhì),并在其中加入過量導(dǎo)電添加劑的方法,來解決過渡金屬氧化物負(fù)極材料電導(dǎo)率低、活性物質(zhì)在充放電過程中存在粉化的問題。然而,隨著活性物質(zhì)振實密度的降低和過量導(dǎo)電添加劑的加入,電極材料的能量密度會隨之降低;而且,納米結(jié)構(gòu)會使材料表面更易生成過量的固態(tài)電解質(zhì)界面層,使電池首圈庫倫效率低,影響其電化學(xué)性能。本文制備了大顆粒氧化鉬基復(fù)合物(MoO_x/C,x=2,3)負(fù)極材料,充分發(fā)揮了氧化鉬理論比容量高的優(yōu)點,同時有效避免了活性物質(zhì)的粉化。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)通過熱解由Keggin型多金屬氧酸鹽(POM)與雙十八烷基二甲基溴化銨(DODA·Br)合成的復(fù)合物,得到了由非晶態(tài)MoO_x納米顆粒嵌入氮氧共摻雜碳基質(zhì)而組成的高機(jī)械強(qiáng)度微米級大顆粒(PD-650),與由MoO_2/C復(fù)合物納米顆粒相互連接組成的高結(jié)晶度樣品(PD-900)相比,PD-650展現(xiàn)出更優(yōu)秀的首圈庫倫效率(80%)、比容量、循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能,在100 mA/g電流密度下循環(huán)280圈后比容量高于900 mAh/g,在1 A/g電流密度下循環(huán)600圈后比容量仍高于500 mAh/g。(2)熱解由POM與質(zhì)子化的三(3,6-二氧雜庚基)胺(TDA-1-H~+)構(gòu)成的二維自組裝復(fù)合物,得到一種具有內(nèi)生導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的完整微米級大顆粒(50-100μm)復(fù)合材料(POM-650)。金屬有機(jī)復(fù)合物前驅(qū)體可以保證大量的Mo-O團(tuán)簇牢固地粘附在高彈性的整體結(jié)構(gòu)中,沒有明顯的晶界和晶間空隙。熱分解后的TDA-1-H~+不僅作為原位粘合劑,以粘合相鄰的Mo-O部分,而且還充當(dāng)鋰離子通道,以促進(jìn)周圍Mo-O的充分鋰化。這種整體電極結(jié)構(gòu)具有不尋常的高比容量(1000mAh/g,100 mA/g)和良好的可逆性(至少循環(huán)750次,1 A/g)。即使在大電流密度下長期循環(huán),這些大顆粒也不會出現(xiàn)粉化。
【圖文】：

第一章 緒論1 課題研究背景能源是人類文明發(fā)展的基礎(chǔ)，第二次工業(yè)革命后，伴隨著內(nèi)燃機(jī)的廣泛使通運輸業(yè)、制造業(yè)都迎來了蓬勃的發(fā)展，，人類的生活水平得到了極大地提此同時，人類對能源的依賴也越來越嚴(yán)重。大量消耗煤炭、石油、天然氣燃料而產(chǎn)生的二氧化碳、固體廢物和有毒氣體等，給自然環(huán)境帶來了沉重1]。然而，化石燃料是不可再生能源，因此，人類不得不開始尋找更加清源以減弱對化石燃料的依賴。因而對核能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕镔|(zhì)等可再生能源的研究逐漸成為研究熱點[2,3]，但是，這些可再生能源都以被直接利用的缺點。

上海大學(xué)碩士學(xué)位論文。自 1991 年日本索尼公司推出首個以鈷酸鋰為正極，焦炭為負(fù)極的商用電池后，鋰離子取得了蓬勃的發(fā)展[7]。鋰的還原電位是所有元素中最低的得鋰離子電池具有較高的電池電位。鋰是第三輕的元素，而且鋰離子是單離子中離子半徑最小的離子之一，這些因素使得鋰離子電池具有較高的質(zhì)、體積容量和功率密度[8]。鋰離子電池具有能量密度高（>180Wh/kg）、循長、無記憶效應(yīng)、自放電率低、環(huán)境友好等優(yōu)點[9]，被廣泛的應(yīng)用于智能手提電腦、電動汽車、無人機(jī)、人造衛(wèi)星等民用和軍用電子設(shè)備中[10-13]。2 鋰離子電池概述及工作原理
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB332;TM912

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4 趙曉靜;楚f嘆

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