鋰離子電池CuCl/Cu負(fù)極的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-29 10:29
氯化亞銅(CuCl)是一種重要的化工產(chǎn)品,在石化、冶金、醫(yī)藥、顏料等諸多領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用,但至今還沒(méi)有被用作鋰離子電池電極材料。為此,本論文采用電化學(xué)法制備了 CuCl,研究了其形貌和電化學(xué)性能,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了從酸性銅印刷線(xiàn)路板(Cu-PCB)廢液中回收CuCl晶體的電化學(xué)性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過(guò)電化學(xué)法在銅箔表面原位生長(zhǎng)了一層立方型CuCl晶體,并測(cè)試其電化學(xué)性能。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的石墨負(fù)極相比,CuCl具有較高的脫/嵌鋰電位;在充/放電倍率為2 C循環(huán)300圈后,其放電比容量為250.6 mAh/g,且表現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性能。(2)進(jìn)一步在三維多孔泡沫銅表面制備了多級(jí)鱗片狀CuCl晶體,并測(cè)試其電化學(xué)性能。結(jié)果表明:在充/放電倍率為2 C時(shí),多級(jí)鱗片狀CuCl/泡沫銅負(fù)極的可逆放電比容量為287.8 mAh/g,以10C倍率循環(huán)充/放電1000圈后,可逆放電比容量仍高達(dá)197.2 mAh/g;且其鋰離子擴(kuò)散系數(shù)要高于立方型CuCl/銅箔負(fù)極,表明多級(jí)鱗片狀CuCl/泡沫銅負(fù)極較適用于大倍率放電。(3)為了節(jié)能減排,還通過(guò)液相還原法從酸性銅印刷線(xiàn)路板刻蝕廢...
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 鋰離子電池
1.2 鋰離子電池負(fù)極材料
1.2.1 脫/嵌型負(fù)極材料
1.2.2 合金/去合金型負(fù)極材料
1.2.3 轉(zhuǎn)換型負(fù)極材料
1.3 鋰離子電池負(fù)極集流體
1.3.1 銅集流體
1.3.2 不銹鋼集流體
1.3.3 碳集流體
1.3.4 鎳集流體
1.4 鋰離子電池負(fù)極制備工藝
1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 樣品的制備
2.2.1 陽(yáng)極氧化法
2.2.2 液相還原法
2.3 樣品的表征
2.3.1 X射線(xiàn)衍射儀
2.3.2 掃描電子顯微鏡
2.3.3 能量色散X射線(xiàn)光譜儀
2.3.4 透射電子顯微鏡
2.3.5 氮吸附比表面積及孔徑分析儀
2.3.6 電感耦合等離子發(fā)射光譜儀
2.4 扣式模擬鋰離子電池的裝配及其電化學(xué)性能測(cè)試
2.4.1 扣式模擬鋰離子電池的裝配
2.4.2 恒流充傲電性能測(cè)試
2.4.3 循環(huán)伏安法測(cè)試(CV)
2.4.4 交流阻抗測(cè)試法(AC)
第三章 鋰離子電池立方型CuCl顆粒/銅箔負(fù)極的研究
3.1 立方型CuCl顆粒/銅箔負(fù)極的制備
3.2 立方型CuCl顆粒/銅箔負(fù)極的物理表征
3.3 立方型CuCl顆粒/銅箔負(fù)極的電化學(xué)性能
3.4 立方型CuCl顆粒/銅箔負(fù)極的非原位物理表征
3.5 小結(jié)
第四章 鋰離子電池多級(jí)鱗片狀CuCl/泡沫銅負(fù)極的研究
4.1 多級(jí)鱗片狀CuCl/泡沫銅負(fù)極的制備
4.2 多級(jí)鱗片狀CuCl/泡沫銅負(fù)極的物理表征
4.3 多級(jí)鱗片狀CuCl/泡沫銅負(fù)極的電化學(xué)性能
4.4 小結(jié)
第五章 鋰離子電池回收多級(jí)三角標(biāo)狀CuCl負(fù)極的研究
5.1 多級(jí)三角標(biāo)狀CuCl負(fù)極材料的回收及表征
5.2 多級(jí)三角標(biāo)狀CuCl負(fù)極材料的物理表征
5.3 回收多級(jí)三角標(biāo)狀CuCl負(fù)極材料的形成機(jī)理
5.4 回收多級(jí)三角標(biāo)狀CuCl負(fù)極的電化學(xué)性能
5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 結(jié)論
6.2 展望
6.3 創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄: 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用印刷電路板蝕刻廢液制備氯化亞銅[J]. 毛諳章,張銀亮,劉小文,周兆安,彭娟. 化學(xué)與生物工程. 2016(10)
[2]鋰離子電池集流體的研究進(jìn)展[J]. 劉松,侯宏英,胡文,劉顯茜,段繼祥,孟瑞晉. 硅酸鹽通報(bào). 2015(09)
[3]高性能鋰離子電池負(fù)極材料CoO/石墨烯納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的超聲法制備(英文)[J]. 陳炳地,彭成信,崔征. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(10)
博士論文
[1]基于電化學(xué)催化轉(zhuǎn)化機(jī)制的鋰離子電池負(fù)極材料的制備和改性研究[D]. 蘇利偉.南開(kāi)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]3D Co3O4/碳纖維布柔性鋰離子電池負(fù)極的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 方偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3666294
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 鋰離子電池
1.2 鋰離子電池負(fù)極材料
1.2.1 脫/嵌型負(fù)極材料
1.2.2 合金/去合金型負(fù)極材料
1.2.3 轉(zhuǎn)換型負(fù)極材料
1.3 鋰離子電池負(fù)極集流體
1.3.1 銅集流體
1.3.2 不銹鋼集流體
1.3.3 碳集流體
1.3.4 鎳集流體
1.4 鋰離子電池負(fù)極制備工藝
1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 樣品的制備
2.2.1 陽(yáng)極氧化法
2.2.2 液相還原法
2.3 樣品的表征
2.3.1 X射線(xiàn)衍射儀
2.3.2 掃描電子顯微鏡
2.3.3 能量色散X射線(xiàn)光譜儀
2.3.4 透射電子顯微鏡
2.3.5 氮吸附比表面積及孔徑分析儀
2.3.6 電感耦合等離子發(fā)射光譜儀
2.4 扣式模擬鋰離子電池的裝配及其電化學(xué)性能測(cè)試
2.4.1 扣式模擬鋰離子電池的裝配
2.4.2 恒流充傲電性能測(cè)試
2.4.3 循環(huán)伏安法測(cè)試(CV)
2.4.4 交流阻抗測(cè)試法(AC)
第三章 鋰離子電池立方型CuCl顆粒/銅箔負(fù)極的研究
3.1 立方型CuCl顆粒/銅箔負(fù)極的制備
3.2 立方型CuCl顆粒/銅箔負(fù)極的物理表征
3.3 立方型CuCl顆粒/銅箔負(fù)極的電化學(xué)性能
3.4 立方型CuCl顆粒/銅箔負(fù)極的非原位物理表征
3.5 小結(jié)
第四章 鋰離子電池多級(jí)鱗片狀CuCl/泡沫銅負(fù)極的研究
4.1 多級(jí)鱗片狀CuCl/泡沫銅負(fù)極的制備
4.2 多級(jí)鱗片狀CuCl/泡沫銅負(fù)極的物理表征
4.3 多級(jí)鱗片狀CuCl/泡沫銅負(fù)極的電化學(xué)性能
4.4 小結(jié)
第五章 鋰離子電池回收多級(jí)三角標(biāo)狀CuCl負(fù)極的研究
5.1 多級(jí)三角標(biāo)狀CuCl負(fù)極材料的回收及表征
5.2 多級(jí)三角標(biāo)狀CuCl負(fù)極材料的物理表征
5.3 回收多級(jí)三角標(biāo)狀CuCl負(fù)極材料的形成機(jī)理
5.4 回收多級(jí)三角標(biāo)狀CuCl負(fù)極的電化學(xué)性能
5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 結(jié)論
6.2 展望
6.3 創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄: 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用印刷電路板蝕刻廢液制備氯化亞銅[J]. 毛諳章,張銀亮,劉小文,周兆安,彭娟. 化學(xué)與生物工程. 2016(10)
[2]鋰離子電池集流體的研究進(jìn)展[J]. 劉松,侯宏英,胡文,劉顯茜,段繼祥,孟瑞晉. 硅酸鹽通報(bào). 2015(09)
[3]高性能鋰離子電池負(fù)極材料CoO/石墨烯納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的超聲法制備(英文)[J]. 陳炳地,彭成信,崔征. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(10)
博士論文
[1]基于電化學(xué)催化轉(zhuǎn)化機(jī)制的鋰離子電池負(fù)極材料的制備和改性研究[D]. 蘇利偉.南開(kāi)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]3D Co3O4/碳纖維布柔性鋰離子電池負(fù)極的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 方偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3666294
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