錳基氧化物/碳復合材料的制備及其鋰電性能研究
發(fā)布時間:2021-10-16 10:08
由于傳統(tǒng)的石墨負極的比容量有限(372 mA h g-1,傳統(tǒng)的鋰離子電池的比能量不能夠滿足社會日益增長的需求。錳基氧化物由于其電壓滯后小,高的理論比容量,儲量豐富等優(yōu)勢吸引了學者廣泛的關注。但是在實際應用過程中,其自身的導電性差,體積膨脹等缺陷會使得電池性能下降。為了解決這個問題,人們通常將其與碳材料復合,制備出不同結構,或者不同晶型的氧化物。本研究制備了不同形貌及結構的鈷酸錳/碳(MnCo2O4/C)復合樣品及非晶錳基氧化物/還原態(tài)氧化石墨烯復合樣品。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)對樣品形貌進行分析;采用X-射線衍射(XRD)、X-射線光電子譜(XPS)等測試樣品的結構組成,并對樣品的鋰電性能進行了測試。具體研究內容及結果如下:(1)利用葡萄糖,C4H6MnO4·4H2O和C4H6CoO4·4H2O為原料,通過水熱法合成...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同二次電池比能量與比功率的比較
離子電池工作原理及特點離子電池的結構基本由負極,正極,電解液,隔膜等構成。鋰電的能量存要是依靠鋰離子在電極材料中的嵌入和脫出完成[20-22]。電極在充放電過貧鋰和富鋰的之間切換,換言之就是鋰離子從一極脫出到達另一極,因此所以鋰離子電池也被稱作為“搖椅電池”[23-25]。般選用具有較高的氧化還原電位的材料作為正極材料。目前人們應用的正極材料為磷酸亞鐵鋰,鈷酸鋰及三元材料[26-28]。而相對于負極材料而言位應接近金屬鋰電位,并且需要在電極反應過程中能夠實現(xiàn)對于鋰離子要有碳材料和硅基所制備的復合材料[29-31]。離子在電池正負極之間的傳遞是通過電解液來完成的,大多數(shù)電解液的機溶劑,電解質鋰鹽以及一些其他的電解液。按照狀態(tài)來分,主要為液體體電解液兩種[32-34]。
第 1 章 緒 論電壓下降到 1V 以下時,電解液在電化學反應的作用下會在樣品面生質膜,也叫作 SEI 膜。這層膜能容許離子的進出而阻止電子的傳輸子通過,穩(wěn)定的固相電解質膜能夠防止電解液的反應。但是對于錳基由于在相轉變過程中體積劇烈變化導致材料表面形成的 SEI 膜會被斷地在新暴露的材料表面分解持續(xù)生成 SEI 膜,這樣會導致材料的下降,最終導致其電阻加大,進而使得樣品循環(huán)性能下降,庫倫效率
【參考文獻】:
期刊論文
[1]B摻雜的石墨烯作為鈉離子電池負極材料的研究[J]. 姚利花,甄海龍. 原子與分子物理學報. 2019(03)
[2]MoP納米粒子鋰離子電池負極材料的制備及其電化學性能[J]. 肖雅丹,靳曉哲,黃昊,吳愛民,高嵩,劉佳. 材料研究學報. 2019(01)
[3]石墨基鋰離子電池負極材料研究進展[J]. 時杰,劉慶,臧浩宇,呂憲俊. 化工新型材料. 2019(01)
本文編號:3439617
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同二次電池比能量與比功率的比較
離子電池工作原理及特點離子電池的結構基本由負極,正極,電解液,隔膜等構成。鋰電的能量存要是依靠鋰離子在電極材料中的嵌入和脫出完成[20-22]。電極在充放電過貧鋰和富鋰的之間切換,換言之就是鋰離子從一極脫出到達另一極,因此所以鋰離子電池也被稱作為“搖椅電池”[23-25]。般選用具有較高的氧化還原電位的材料作為正極材料。目前人們應用的正極材料為磷酸亞鐵鋰,鈷酸鋰及三元材料[26-28]。而相對于負極材料而言位應接近金屬鋰電位,并且需要在電極反應過程中能夠實現(xiàn)對于鋰離子要有碳材料和硅基所制備的復合材料[29-31]。離子在電池正負極之間的傳遞是通過電解液來完成的,大多數(shù)電解液的機溶劑,電解質鋰鹽以及一些其他的電解液。按照狀態(tài)來分,主要為液體體電解液兩種[32-34]。
第 1 章 緒 論電壓下降到 1V 以下時,電解液在電化學反應的作用下會在樣品面生質膜,也叫作 SEI 膜。這層膜能容許離子的進出而阻止電子的傳輸子通過,穩(wěn)定的固相電解質膜能夠防止電解液的反應。但是對于錳基由于在相轉變過程中體積劇烈變化導致材料表面形成的 SEI 膜會被斷地在新暴露的材料表面分解持續(xù)生成 SEI 膜,這樣會導致材料的下降,最終導致其電阻加大,進而使得樣品循環(huán)性能下降,庫倫效率
【參考文獻】:
期刊論文
[1]B摻雜的石墨烯作為鈉離子電池負極材料的研究[J]. 姚利花,甄海龍. 原子與分子物理學報. 2019(03)
[2]MoP納米粒子鋰離子電池負極材料的制備及其電化學性能[J]. 肖雅丹,靳曉哲,黃昊,吳愛民,高嵩,劉佳. 材料研究學報. 2019(01)
[3]石墨基鋰離子電池負極材料研究進展[J]. 時杰,劉慶,臧浩宇,呂憲俊. 化工新型材料. 2019(01)
本文編號:3439617
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