隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,儲(chǔ)能和應(yīng)用是目前人類社會(huì)亟待解決的重要問題。鋰離子電池,被認(rèn)為是最有前途的能源存儲(chǔ)和傳輸設(shè)備,可廣泛應(yīng)用于軍事和民用電子類產(chǎn)品。鋰離子電池（LIBS）作為一種重要的儲(chǔ)能和傳輸介質(zhì),已經(jīng)在商業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。電池組成材料的選擇和特殊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高性能器件的關(guān)鍵。具有高表面積、短擴(kuò)散距離、高的電子和離子導(dǎo)電性,是作為鋰離子電池電極材料必須考慮的重要因素。對(duì)商業(yè)化的鋰離子電池,目前主導(dǎo)鋰離子電池市場(chǎng)的負(fù)極材料是石墨類碳基材料,但是由于其嵌鋰?yán)碚撊萘康停?72 m Ah g-1）,研究人員致力于尋找替代石墨的高性能負(fù)極材料。無定形碳材料具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性、較高的比容量等優(yōu)勢(shì),其在鋰離子電池領(lǐng)域應(yīng)用較廣;單質(zhì)硅（Si）具有較高的理論比容量（4200 m Ah g-1）,其被認(rèn)為是最有前景的負(fù)極材料之一,但是在嵌鋰/脫鋰過程中,硅顆粒體積膨脹嚴(yán)重,造成硅電極粉化,導(dǎo)致容量劇烈衰減�？蒲腥藛T引入Si-Si O2納米線結(jié)構(gòu),有望解決這個(gè)問題。此外,研究發(fā)現(xiàn),Sn O、Sn O2等錫基復(fù)合氧化物,以及Fe O、Co O、Mo O和Cu2O等過渡金屬氧化物,比容量大于600... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 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(jiǎn)介
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展史
        1.2.2 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)與工作原理
    1.3 鋰離子電池碳基負(fù)極材料
        1.3.1 石墨類材料
        1.3.2 碳納米管材料
        1.3.3 石墨烯材料
        1.3.4 金剛石材料
    1.4 鋰離子電池非碳基負(fù)極材料
        1.4.1 硅基材料
        1.4.2 氧化物類負(fù)極材料
    1.5 本文的研究目的和內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 物理性質(zhì)表征
        2.2.1 X射線分析
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 透射電子顯微鏡
        2.2.4 比表面積和孔徑分布
        2.2.5 紅外光譜分析
        2.2.6 拉曼光譜分析
    2.3 電極的制備及電池的組裝
        2.3.1 電極的制備
        2.3.2 電池的組裝
    2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 充放電測(cè)試
        2.4.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.4.3 交流阻抗測(cè)試
第3章 納米金剛石/石墨烯復(fù)合材料的制備
    3.1 引言
    3.2 納米金剛石/石墨烯復(fù)合材料的制備及表征
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.2.2 納米金剛石/石墨烯復(fù)合材料的制備
    3.3 納米金剛石/石墨烯復(fù)合材料的表征
        3.3.1 掃描電鏡和透射電鏡結(jié)果分析
        3.3.2 拉曼光譜分析與X射線衍射分析
        3.3.3 比表面積分析
        3.3.4 紅外光譜分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 納米金剛石/石墨烯電極材料的電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 電池性能測(cè)試分析
        4.2.1 電池組裝及測(cè)試條件、方法
        4.2.2 恒倍率測(cè)試分析
        4.2.3 變倍率測(cè)試分析
        4.2.4 循環(huán)伏安測(cè)試分析
        4.2.5 充放電測(cè)試分析
        4.2.6 交流阻抗測(cè)試分析
        4.2.7 GNSs與DND/GNSs電極鋰離子充放電機(jī)制分析
        4.2.8 表面吸附理論計(jì)算分析
        4.2.9 不同納米金剛石摻雜量的DND/GNSs電極鋰電池性能研究
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
作者簡(jiǎn)介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于非鋰金屬負(fù)極的鋰離子全電池[J]. 明海,明軍,邱景義,余仲寶,李萌,鄭軍偉.  化學(xué)進(jìn)展. 2016(Z2)
[2]石墨烯材料及其潛在應(yīng)用[J]. 陳亞莉.  國(guó)際航空. 2015 (07)
[3]表面官能團(tuán)化增強(qiáng)碳納米籠超級(jí)電容器性能[J]. 夏婧竹,王立偉,胡仁之,趙進(jìn),賴紅偉,楊立軍,王喜章,胡征.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[4]碳納米管及其復(fù)合材料在鋰離子電池負(fù)極材料中的研究進(jìn)展[J]. 施連偉,趙靈智,李昌明.  材料導(dǎo)報(bào). 2013(S2)
[5]金屬-有機(jī)框架材料孔結(jié)構(gòu)的初步理論評(píng)估[J]. 俱戰(zhàn)鋒,袁大強(qiáng).  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(08)
[6]石墨烯在鋰離子電池中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 朱碧玉,倪江鋒,王海波,高立軍.  電源技術(shù). 2013(05)
[7]鋰離子電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 武明昊,陳劍,王崇,衣寶廉.  電池. 2011(04)
[8]用于鋰離子電池的石墨烯材料——儲(chǔ)能特性及前景展望[J]. 智林杰,方巖,康飛宇.  新型炭材料. 2011(01)
[9]鋰離子電池的電化學(xué)阻抗譜分析[J]. 莊全超,徐守冬,邱祥云,崔永麗,方亮,孫世剛.  化學(xué)進(jìn)展. 2010(06)
[10]山東蒙陰金剛石的紅外光譜特征及其分類[J]. 林宇菲,祖恩東,肖瀟.  廣西輕工業(yè). 2009(11)

碩士論文
[1]Li在石墨烯、BCx及CxN表面吸附和遷移的第一性原理研究[D]. 李沛艾.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2015
[2]納米金剛石的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及應(yīng)用研究[D]. 王志成.南京理工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3342332