發(fā)布時(shí)間：2022-12-10 17:00

　　近年來,可充電的鋰離子電池作為優(yōu)異的二次綠色能源得到了廣泛的研究和應(yīng)用。隨著便攜式電子設(shè)備的發(fā)展,傳統(tǒng)的石墨負(fù)極已經(jīng)無法滿足鋰離子電池的市場(chǎng)需求,而負(fù)極材料對(duì)鋰離子電池的性能有著較大的影響。因此,探索新型的高容量和高循環(huán)穩(wěn)定性的負(fù)極材料成為了研究者們重要的研究方向。過渡金屬氧化物由于具有比石墨高2-4倍的容量和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的關(guān)注,但是由于它們存在導(dǎo)電性差和體積膨脹等嚴(yán)重問題也受到了一定限制。將過渡金屬氧化物設(shè)計(jì)成納米結(jié)構(gòu)單元或者將其與碳納米材料構(gòu)成復(fù)合材料成為了有效的解決途徑,目前面臨的困難是進(jìn)一步尋求較好的負(fù)極材料和適宜的合成方法,從而降低工藝制備的成本和難度以實(shí)現(xiàn)其大規(guī)模應(yīng)用。此外,設(shè)計(jì)和開發(fā)兼具柔性、輕便性和安全性于一體的電極材料也成為了下一代鋰離子電池的發(fā)展趨勢(shì)。本論文主要通過制備多孔的過渡金屬氧化物和碳納米復(fù)合材料并用于鋰離子電池負(fù)極。具體的研究?jī)?nèi)容主要包括以下三個(gè)工作:1.采用廉價(jià)的絲瓜絡(luò)碳材料（LSC）為基底,通過水浴合成和煅燒法將花狀CoO均一地生長(zhǎng)在多孔LSC的表面和孔洞中而得到CoO/LSC納米復(fù)合材料。該制備方法簡(jiǎn)單、成本低廉、易于大規(guī)模合成。在電池的... 

【文章頁(yè)數(shù)】：78 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
        1.1.1 鋰離子電池發(fā)展史
        1.1.2 鋰離子電池工作原理
        1.1.3 鋰離子電池結(jié)構(gòu)組成及作用
    1.2 鋰離子電池正極材料
    1.3 鋰離子電池負(fù)極材料
        1.3.1 負(fù)極材料的要求及種類
        1.3.2 鋰離子電池負(fù)極材料嵌鋰機(jī)理
    1.4 鋰離子電池負(fù)極材料的研究及應(yīng)用
        1.4.1 碳基材料
        1.4.2 硅基材料
        1.4.3 金屬氧化物基材料
    1.5 本論文的選題意義
第二章 實(shí)驗(yàn)儀器及電池組裝
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.2 試驗(yàn)藥品
    2.2 鋰離子電池電極材料的制備及其裝配
        2.2.1 電極材料的制備過程
        2.2.2 電池組裝
    2.3 材料表征所用儀器
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.3 X射線粉末衍射(XRD)
        2.3.4 氮?dú)馕矫摳?br>        2.3.5 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.6 差熱一熱重分析(DSC-TGA)
        2.3.7 傅立葉紅外光譜測(cè)試(FT-IR)
        2.3.8 恒流充放電測(cè)試
        2.3.9 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.10 交流阻抗測(cè)試(EIS)
第三章 基于花狀CoO/多孔碳復(fù)合材料用于鋰離子電池負(fù)極
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 制備CoO/LSC復(fù)合材料所用藥品
        3.2.2 CoO/LSC復(fù)合材料的制備
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 排列在三維石墨烯泡沫上的多孔八面體Fe_2O_3/Fe_3O_4@C及其用于鋰離子電池負(fù)極材料
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 合成Fe_2O_3/Fe_3O_4@C/G納米復(fù)合材料所需藥品
        4.2.2 制備Fe_2O_3/Fe_3O_4@C/G納米復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)步驟
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 垂直生長(zhǎng)在氮摻雜碳泡沫上的多孔四氧化三鈷納米棒作為柔性無粘結(jié)劑電極用于鋰離子電池
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 制備柔性自支撐NCF/Co_3O_4復(fù)合材料所用藥品
        5.2.2 柔性自支撐NCF/Co_3O_4復(fù)合材料制備的實(shí)驗(yàn)步驟
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]富鋰錳基正極材料的研究進(jìn)展[J]. 薛兵,王慶莉.  電源技術(shù). 2019(02)
[2]石墨烯材料在鋰離子電池中的應(yīng)用與前景[J]. 柴源.  當(dāng)代化工研究. 2019(02)
[3]新型柔性儲(chǔ)能器件:柔性鋰離子電池[J]. 孫磊.  化學(xué)教育(中英文). 2019(04)
[4]三元材料制備技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王慶莉,丁楚雄,薛兵.  電源技術(shù). 2019(01)
[5]幾種鋰電池正極材料的發(fā)展與比較[J]. 堵莎莎,袁金麗,張亞,孫永明,曹恒喜.  當(dāng)代化工研究. 2018(11)
[6]淺析新能源汽車動(dòng)力電池應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 龍曦,朱禹.  山東工業(yè)技術(shù). 2017(20)

博士論文
[1]高比能鉛酸電池關(guān)鍵材料與技術(shù)研究[D]. 張淑凱.北京科技大學(xué) 2019
[2]硅基和氧化鐵基復(fù)合物負(fù)極材料的制備、電化學(xué)性能及其機(jī)理[D]. 楊亞雄.浙江大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3717155