隨著電動交通工具、電化學儲能市場的不斷發(fā)展,開發(fā)能量密度高且循環(huán)壽命長的鋰離子電池已成為廣大科研工作者們關注的熱點。鐵基氧化物材料由于具有較高的理論儲鋰容量、環(huán)境友好、資源豐富等優(yōu)點,而被廣泛研究。但鐵基氧化物存在電導率低和充放電過程中大的體積膨脹等問題,導致其循環(huán)穩(wěn)定性較差。對此,本論文對鐵氧化物負極材料的微觀結構進行設計和優(yōu)化來提升其儲鋰性能,主要研究內容與結果如下:（1）利用水熱法合成了長度約1μm,寬度約200 nm的新型針鐵礦（α-FeOOH）截角四棱柱。獲得的單晶α-FeOOH有六個側面,包括兩個{020}和四個{110}面。此外,α-FeOOH相的形成與?-FeOOH相的生長及其隨后的轉變有關。棱柱結構有助于保持結構穩(wěn)定,避免電極粉碎過程,并且在循環(huán)期間產生的微晶能夠增加電極和電解質之間的接觸面積。因此,α-FeOOH電極顯示出良好的循環(huán)性能,在100 mA g^-1下循環(huán)100次后仍具有870 mAh g^-1的可逆比容量。（2）在不同溫度下煅燒前驅體制備出孔隙可調的Fe₂O₃納米棒。通... 

【文章來源】：青島大學山東省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第一章 緒論
    1.1 鋰離子電池簡介
        1.1.1 鋰離子電池的發(fā)展
        1.1.2 鋰離子電池的工作原理
    1.2 鋰離子電池的組成
        1.2.1 鋰離子電池正極材料
        1.2.2 鋰離子電池負極材料
    1.3 鐵基負極材料研究進展
        1.3.1 納米結構設計
        1.3.2 鐵基材料復合化
    1.4 本課題的研究意義和主要內容
第二章 化學試劑、儀器及表征方法
    2.1 所需化學試劑與儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 電極材料的表征
        2.2.1 電極材料物相、組分及孔隙的表征
        2.2.2 電極材料形貌及結構的表征
    2.3 電池的組裝及電化學性能測試
        2.3.1 鋰離子電池組裝方法
        2.3.2 電化學性能測試
第三章 α-FeOOH截角四棱柱的晶體結構、生長機理及其電化學性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 α-FeOOH截角四棱柱的合成
        3.2.2 電極材料的電化學性能測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 微觀結構及生長機理分析
        3.3.2 電化學性能分析
    3.4 小結
第四章 多孔Fe_2O_3 納米棒的制備、微觀結構及其儲鋰性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 多孔Fe_2O_3 納米棒的制備
        4.2.2 電極材料的電化學性能測試
    4.3 結果與討論
        4.3.1 微觀結構及孔隙分析
        4.3.2 電化學性能分析
    4.4 小結
第五章 FeOOH/rGO復合物的制備及其電化學性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 樣品的制備
        5.2.2 材料電化學性能測試
    5.3 結果與討論
        5.3.1 材料的形貌與結構
        5.3.2 電化學性能分析
    5.4 小結
第六章 結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果
致謝



本文編號：3473267