鋰離子電池是一種重要的儲能器件,具有能量密度高和循環(huán)壽命長的優(yōu)點,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電子產(chǎn)品中。隨著電動汽車和智能電網(wǎng)的飛速發(fā)展,對于具有更好性能的鋰離子電池的需求正變得越來越迫切。負(fù)極材料是鋰離子電池的核心部件之一,直接影響著整個電池的性能。作為鋰離子電池負(fù)極材料中的一個分支,鐵氧化合物因其具有高的理論容量、價格低廉、資源豐富和綠色環(huán)保等優(yōu)點,已經(jīng)成為近年來的研究熱點。然而鐵氧化合物負(fù)極材料在嵌鋰過程中會發(fā)生大的體積膨脹,造成電極材料的粉碎,導(dǎo)致循環(huán)性能很差。針對鐵氧化物所存在的以上問題,我們設(shè)計了具有中空核殼結(jié)構(gòu)的鐵氧化物/碳納米復(fù)合材料,來調(diào)控充放電過程中鐵氧化物的體積膨脹,從而改善其循環(huán)性能。我們利用模板法分別制備了,核殼管狀的Fe304/碳、核殼鏈狀的Fe3O4/碳、雙空心鏈狀的Fe2SiO4/碳以及核殼方塊狀Fe304/碳四種復(fù)合納米材料。與相應(yīng)的純相材料相比,四種納米復(fù)合材料均表現(xiàn)出更高的容量和更好的循環(huán)穩(wěn)定性。具體內(nèi)容如下:(1)利用Fe203納米管、正硅酸乙酯(TEOS)、間苯二酚、甲醛為前驅(qū)物,通過水熱法制備了 Fe2O3@SiO2@酚醛樹脂復(fù)合材料,進一步進行...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展簡史
        1.2.2 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及工作原理
    1.3 鋰離子電池的電極材料
        1.3.1 正極材料
        1.3.2 負(fù)極材料
    1.4 鐵氧化物作為鋰離子電池負(fù)極材料的研究現(xiàn)狀及進展
        1.4.1 各類鐵氧化物納米材料
        1.4.2 空腔結(jié)構(gòu)的鐵氧化物材料
        1.4.3 鐵氧化物/碳復(fù)合材料
    1.5 本論文的選題依據(jù)和研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 核殼結(jié)構(gòu)的Fe₃O₄納米管/碳復(fù)合材料的制備及鋰離子電池性能的研究
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑及儀器
        2.2.2 材料的制備
        2.2.3 產(chǎn)物的表征
        2.2.4 電極片的制備
        2.2.5 扣式電池的組裝與性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
        2.3.2 電化學(xué)性能測試
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 核殼結(jié)構(gòu)的鏈狀Fe₃O₄、Fe₂SiO₄/碳復(fù)合材料的制備及鋰離子電池性能的研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑及儀器
        3.2.2 材料的制備
        3.2.3 產(chǎn)物的表征
        3.2.4 電極片的制備
        3.2.5 扣式電池的組裝與性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.3.2 電化學(xué)性能測試
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 核殼結(jié)構(gòu)的立方塊狀Fe₃O₄/碳復(fù)合材料的制備及鋰離子電池性能的研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑及儀器
        4.2.2 材料的制備
        4.2.3 產(chǎn)物的表征
        4.2.4 電極片的制備
        4.2.5 扣式電池的組裝與性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.3.2 電化學(xué)性能測試
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
攻讀碩士期間取得的成果



本文編號：3744677