目前,Bi₂O₃作為一種新型的鋰離子電池負極材料,其具有理論容量高(690m Ah g^-1)、環(huán)境友好、價格低廉和資源豐富等優(yōu)點。這些優(yōu)勢使其成為潛在的下一代鋰離子電池的負極材料之一。但Bi₂O₃較低的電子電導率、充放電過程中體積膨脹大等問題嚴重地抑制了其儲鋰性能的發(fā)揮。本論文針對Bi₂O₃存在的上述問題,設(shè)計并制備了不同微觀結(jié)構(gòu)的納米Bi₂O₃/C復合材料,借助納米結(jié)構(gòu)的動力學優(yōu)勢及界面調(diào)控等手段改進、提升其儲鋰性能。通過采用XRD、SEM、TEM、Raman、氮氣吸脫附、恒流充放電和EIS等分析表征手段,研究了材料的形成機制、微結(jié)構(gòu)特點和電化學儲鋰行為。采用水熱碳化的方法制備了Bi₂O₃@C復合材料。經(jīng)表征,Bi₂O₃呈現(xiàn)球形的形貌特征（100⁵00 nm）,表面包覆的碳層厚度為... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

可移動設(shè)備的發(fā)展及其相關(guān)的電源類型[4]

圖1-2 LiCoO2和石墨為正負極材料的鋰離子電池工作原理圖[13]ematic illustration of the working priciples of a LixC6/Li1-xCoO2lithium-子電池的優(yōu)勢統(tǒng)的二次化學電源，鋰離子電池具備很多優(yōu)異的特點。表學電源之間的性能比較。如表1-1所示，鋰離子電池相較于具有如下的優(yōu)勢[25]：表1-1 常見二次化學電源的性能比較[24]able 1-1 Performances comparison of common secondary batteries[24]鉛酸電池 鎘鎳電池 鎳氫電池 鋰離(Wh kg-1) 50 75 80 1量(Wh L-1) 100 150 270 3數(shù)(次) 300 800 >500 >1壓(V) 2.1 1.3 1.3 壓(V) 1.9 1.2 1.2 3

第 1 章 緒 論- 5 -圖1-3 礦物在產(chǎn)物制備過程中的作用示意圖[28]Fig. 1-3 Schematic of the roles of minerals in the conversion from ginkgo leaves to product[28]碳納米管是一種重要的碳負極材料，特殊的一維結(jié)構(gòu)縮短了Li+在其內(nèi)部的擴散路徑[32]。Paul等以泡沫鎳為基板，采用化學氣相沉積的方法制備了高度多孔的3D碳納米管泡沫自支撐負極[33]。圖1-5是制備多孔3D自支撐碳納米管泡沫電極的示意圖。如圖1-5所示，在酸刻蝕除去泡沫鎳后，泡沫鎳為基板制備的多孔3D碳納米管泡沫電極繼承了泡沫鎳多孔3D結(jié)構(gòu)。大的比表面積、多孔3D結(jié)構(gòu)有利于鋰儲存性能，其在0.1 C下循環(huán)100圈，容量保持在790 mAh g-1。Zhang等采用PPy納米管為前驅(qū)體，硼烷氨為B、N異原子源，制備了B、N共摻雜的碳納米管

【參考文獻】：
期刊論文
[1]三維石墨烯納米球的制備及其在鋰離子電池中的應(yīng)用[J]. 徐麗,盛鵬,陳新,韓鈺,劉雙宇,王博,趙廣耀,劉海鎮(zhèn).  無機材料學報. 2016(09)
[2]新興材料石墨烯的制備和應(yīng)用研究進展[J]. 賈奕非.  化學工程與裝備. 2016(09)
[3]鋰離子二次電池5V正極材料的研究進展[J]. 范未峰,劉興泉.  化工科技. 2007(06)

博士論文
[1]高倍率氟化鐵納米電極的構(gòu)筑與電化學性能研究[D]. 李炳江.哈爾濱工業(yè)大學 2014



本文編號：3248585