鋰離子電池具有高能量密度、高功率密度、長循環(huán)壽命等優(yōu)點,已成為新一代的綠色環(huán)保能源,然而石墨作為鋰離子電池負(fù)極材料,由于其比容量較低,嚴(yán)重阻礙了鋰離子電池的應(yīng)用與發(fā)展,因此開發(fā)新一代的鋰離子電池負(fù)極材料已成為大勢所趨。本文制備了MgFe₂O₄與Ca₂Fe₂O₅材料,并研究了它們的電化學(xué)性能。本論文的主要內(nèi)容如下:1.以氫氧化鐵,乙酸鎂為原料,利用溶劑熱-高溫煅燒法制備MgFe₂O₄納米球狀材料,并將其組裝成二次金屬鋰電池,進行電化學(xué)測試。通過正交實驗可知,當(dāng)水熱溫度為200℃,水熱時間為24h,煅燒溫度為600℃,煅燒時間為10h,制備的MgFe₂O₄材料電化學(xué)性能最好。對合成的MgFe₂O₄材料進行了SEM,TEM,XRD,XPS等測試表征。組裝的電池在0.5 A g^-1的電流密度下,比容量為1039 mAh g^-... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡介
    1.3 鋰離子電池負(fù)極材料
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 合金材料
        1.3.3 過渡金屬氧化物材料
    1.4 鐵酸化合物概述
        1.4.1 鐵酸鎂
        1.4.2 鐵酸鈣
    1.5 選題的目的及主要任務(wù)
第2章 實驗方法與原理
    2.1 引言
    2.2 儀器設(shè)備與試劑材料
        2.2.1 儀器設(shè)備
        2.2.2 試劑材料
    2.3 材料的物理性能表征
        2.3.1 X-射線衍射
        2.3.2 X-射線光電子能譜
        2.3.3 掃描電子顯微鏡
        2.3.4 透射電子顯微鏡
        2.3.5 熱重分析
        2.3.6 比表面積與孔徑分布
    2.4 制備電極片與組裝鋰電池
        2.4.1 制備電極片
        2.4.2 組裝鋰電池
    2.5 材料的電化學(xué)性能測試
        2.5.1 循環(huán)伏安法
        2.5.2 恒電流充放電測試
        2.5.3 交流阻抗測試
        2.5.4 循環(huán)壽命測試
第3章 MgFe_2O_4 的制備及其鋰電池
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 MgFe_2O_4 的制備
        3.2.2 正交實驗
        3.2.3 材料的物理表征
        3.2.4 電化學(xué)性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 正交實驗結(jié)果分析
        3.3.2 樣品的TG分析
        3.3.3 樣品的SEM、TEM分析
        3.3.4 樣品的BET分析
        3.3.5 樣品的XPS分析
        3.3.6 樣品的XRD分析
        3.3.7 樣品的電化學(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Ca_2Fe_2O_5 的制備及其電池
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 Ca_2Fe_2O_5 的制備
        4.2.2正交實驗
        4.2.3 材料的物理表征
        4.2.4 電化學(xué)性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 正交實驗結(jié)果分析
        4.3.2 樣品的TG分析
        4.3.3 樣品的SEM、TEM分析
        4.3.4 樣品的BET分析
        4.3.5 樣品的XPS分析
        4.3.6 樣品的XRD分析
        4.3.7 樣品的電化學(xué)性能
    4.4 本章小結(jié)
第5章 LiFePO_4/MgFe_2O_4與LiFePO_4/Ca_2Fe_2O_5 鋰離子電池性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
    5.3 LiPFeO_4 鋰電池的電化學(xué)性能
        5.3.1 循環(huán)伏安測試
        5.3.2 倍率與循環(huán)壽命性能測試
        5.3.3 鋰離子電池正負(fù)極質(zhì)量比的確定
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 循環(huán)伏安測試
        5.4.2 恒電流充放電測試
        5.4.3 倍率性能測試
        5.4.4 循環(huán)壽命測試
        5.4.5 能量與功率密度
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的研究成果



本文編號：3654586