鋰離子電池Li 2 MoO 3 與SiO@F-doped C負(fù)極材料的制備及電化學(xué)性能
發(fā)布時(shí)間:2021-10-05 09:59
新能源汽車和智能電網(wǎng)的出現(xiàn)迫切要求發(fā)展高功率和高能量密度的鋰離子二次電池。在鋰離子電池原件中,電極材料扮演了最重要的角色。在負(fù)極材料領(lǐng)域,目前已商業(yè)化使用的主要是石墨,但因其理論容量低、大電流充放電性能差,限制了其在高容量鋰離子電池的應(yīng)用。為開發(fā)高性能的新一代鋰離子電池負(fù)極材料,本論文合成了Li2MoO3、SiO@F-doped C和SiO@F-doped C/Li2MoO3三種材料,研究了它們作為鋰離子電池負(fù)極的鋰儲(chǔ)藏性能。首先,通過簡(jiǎn)單的液相反應(yīng)和高溫?zé)徇原反應(yīng)合成了亞微米粒徑、層狀結(jié)構(gòu)的Li2MoO3多晶樣品,研究了其作為鋰離子電池負(fù)極的電化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在電壓范圍0.0-3.0 V,電流密度為100 mA g-1的條件下,電池的首次放電容量為836 mAh g-1,首次庫(kù)侖效率為94.5%;在電流密度為300 mA g-1時(shí),200個(gè)循環(huán)后電池的放電容量仍保持在654 mAh g-1;當(dāng)電流密度增加到1600 mA g-1時(shí),電極的容量仍高...
【文章來源】:西華師范大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋰離子電池反應(yīng)原理示意圖
圖 1-1 鋰離子電池反應(yīng)原理示意圖 1-1 The schematic diagram of reaction principle of lithium ion bat概述子電池的主要部分由正極材料、負(fù)極材料、電解液和示。正極材料常用鋰鈷氧化物[10]、鋰鎳氧化物[11]、鋰錳聚陰離子等,其中已經(jīng)商業(yè)化使用的是 LiCoO2、LiM金型和轉(zhuǎn)化型材料[14],層狀結(jié)構(gòu)石墨類嵌入型負(fù)極應(yīng)用天然石墨和中間相碳微球[15];電解液作為電池中鋰離和有機(jī)溶劑組成,常用 LiPF6。隔膜的作用是允許鋰的正負(fù)極和阻止電子穿過,主要采用干法工藝和濕法工要是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)兩類[16, 17]。電池中極可逆的嵌入和脫出,形成反復(fù)的充放電過程,完成從而形成一個(gè)完整的儲(chǔ)能、供能體系,為實(shí)際生產(chǎn)生
第 1 章 緒論離子反應(yīng)[35]。Chen 等[36]用介孔納米硅 KIT-6 做硬模板,通過納米鑄造合成方法成功開發(fā)了一種摻雜 Mo 原子的有序介孔晶體材料,即 MoXW1-XO2(1﹥X﹥0.08)。以 KIT-6 做硬模板提供了真正意義上的剛性結(jié)構(gòu)框架,機(jī)械性能良好,材料制備過程中可以進(jìn)行精確的結(jié)構(gòu)復(fù)制,機(jī)理示意圖 1-3[37]。當(dāng)充放電電壓范圍是0.01-3.0 V,材料的首次放電容量 819 mAh g-1,對(duì)應(yīng)的庫(kù)倫效率是 78.8%,循環(huán)70 周,容量保持率高達(dá) 100%,同時(shí)復(fù)合材料振實(shí)密度達(dá)到 3.6 g cm-3,作鋰離子電池電極具有高的體積能量密度,具有一定商業(yè)價(jià)值。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新能源汽車動(dòng)力電池應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 鄭香偉. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2016(23)
[2]柔性儲(chǔ)能器件的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 程琦,梁濟(jì)元,劉繼延,曹元成. 江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[3]一氧化硅/碳/膨脹石墨用作鋰離子電池負(fù)極材料[J]. 王迪,謝曉華,夏保佳,張建. 電池. 2016(03)
[4]柔性電池的最新研究進(jìn)展[J]. 史菁菁,郭星,陳人杰,吳鋒. 化學(xué)進(jìn)展. 2016(04)
[5]氮摻雜對(duì)碳材料性能的影響研究進(jìn)展[J]. 張德懿,雷龍艷,尚永花. 化工進(jìn)展. 2016(03)
[6]硅基鋰離子電池負(fù)極材料[J]. 牛津,張?zhí)K,牛越,宋懷河,陳曉紅,周繼升. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(09)
[7]硅基材料的納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和復(fù)合化及其在鋰離子電池負(fù)極材料中的應(yīng)用[J]. 王明月,黃英,黃海艦,陳雪芳,張娜. 中國(guó)科技論文. 2015(06)
[8]鋰離子電池SiO/C負(fù)極材料制備與嵌鋰性能研究[J]. 王潔,侯賢華,李敏,張苗,胡社軍. 電池工業(yè). 2013(Z2)
[9]鋰離子電池SiO負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 全威. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2013(09)
[10]納米硅材料在鋰離子電池方面的應(yīng)用研究[J]. 李麗華,李秋紅,白立朋,張明,陳杰. 電源技術(shù). 2012(04)
博士論文
[1]鉬基氧化物作為鋰離子電池負(fù)極材料的改性研究[D]. 紀(jì)文旭.南京大學(xué) 2014
本文編號(hào):3419510
【文章來源】:西華師范大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋰離子電池反應(yīng)原理示意圖
圖 1-1 鋰離子電池反應(yīng)原理示意圖 1-1 The schematic diagram of reaction principle of lithium ion bat概述子電池的主要部分由正極材料、負(fù)極材料、電解液和示。正極材料常用鋰鈷氧化物[10]、鋰鎳氧化物[11]、鋰錳聚陰離子等,其中已經(jīng)商業(yè)化使用的是 LiCoO2、LiM金型和轉(zhuǎn)化型材料[14],層狀結(jié)構(gòu)石墨類嵌入型負(fù)極應(yīng)用天然石墨和中間相碳微球[15];電解液作為電池中鋰離和有機(jī)溶劑組成,常用 LiPF6。隔膜的作用是允許鋰的正負(fù)極和阻止電子穿過,主要采用干法工藝和濕法工要是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)兩類[16, 17]。電池中極可逆的嵌入和脫出,形成反復(fù)的充放電過程,完成從而形成一個(gè)完整的儲(chǔ)能、供能體系,為實(shí)際生產(chǎn)生
第 1 章 緒論離子反應(yīng)[35]。Chen 等[36]用介孔納米硅 KIT-6 做硬模板,通過納米鑄造合成方法成功開發(fā)了一種摻雜 Mo 原子的有序介孔晶體材料,即 MoXW1-XO2(1﹥X﹥0.08)。以 KIT-6 做硬模板提供了真正意義上的剛性結(jié)構(gòu)框架,機(jī)械性能良好,材料制備過程中可以進(jìn)行精確的結(jié)構(gòu)復(fù)制,機(jī)理示意圖 1-3[37]。當(dāng)充放電電壓范圍是0.01-3.0 V,材料的首次放電容量 819 mAh g-1,對(duì)應(yīng)的庫(kù)倫效率是 78.8%,循環(huán)70 周,容量保持率高達(dá) 100%,同時(shí)復(fù)合材料振實(shí)密度達(dá)到 3.6 g cm-3,作鋰離子電池電極具有高的體積能量密度,具有一定商業(yè)價(jià)值。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新能源汽車動(dòng)力電池應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 鄭香偉. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2016(23)
[2]柔性儲(chǔ)能器件的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 程琦,梁濟(jì)元,劉繼延,曹元成. 江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
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[4]柔性電池的最新研究進(jìn)展[J]. 史菁菁,郭星,陳人杰,吳鋒. 化學(xué)進(jìn)展. 2016(04)
[5]氮摻雜對(duì)碳材料性能的影響研究進(jìn)展[J]. 張德懿,雷龍艷,尚永花. 化工進(jìn)展. 2016(03)
[6]硅基鋰離子電池負(fù)極材料[J]. 牛津,張?zhí)K,牛越,宋懷河,陳曉紅,周繼升. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(09)
[7]硅基材料的納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和復(fù)合化及其在鋰離子電池負(fù)極材料中的應(yīng)用[J]. 王明月,黃英,黃海艦,陳雪芳,張娜. 中國(guó)科技論文. 2015(06)
[8]鋰離子電池SiO/C負(fù)極材料制備與嵌鋰性能研究[J]. 王潔,侯賢華,李敏,張苗,胡社軍. 電池工業(yè). 2013(Z2)
[9]鋰離子電池SiO負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 全威. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2013(09)
[10]納米硅材料在鋰離子電池方面的應(yīng)用研究[J]. 李麗華,李秋紅,白立朋,張明,陳杰. 電源技術(shù). 2012(04)
博士論文
[1]鉬基氧化物作為鋰離子電池負(fù)極材料的改性研究[D]. 紀(jì)文旭.南京大學(xué) 2014
本文編號(hào):3419510
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