發(fā)布時間：2023-04-05 05:20

　　鋰離子電池因具有比容量高、循環(huán)壽命長、安全環(huán)保、無記憶等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。目前商用的鋰離子電池負(fù)極材料主要是石墨,而石墨的理論容量僅為372 mAh/g,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高性能鋰離子電池的要求。二氧化錫(SnO₂)的理論容量為782mAh/g,具有價格低廉、環(huán)境友好和含量豐富等優(yōu)點,是具有良好應(yīng)用前景的鋰離子電池負(fù)極材料之一。但是,導(dǎo)電能力差,且在脫/嵌鋰過程中體積變化大,容易造成電極粉碎,導(dǎo)致其循環(huán)穩(wěn)定性變差。石墨烯具有比表面積大、導(dǎo)電性能良好以及化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點。本文結(jié)合SnO₂和石墨烯各自的特點,制備了 SnO₂/石墨烯基復(fù)合負(fù)極材料,并通過摻雜的方法對SnO₂/石墨烯復(fù)合材料進(jìn)行改性,進(jìn)而提高復(fù)合材料的電化學(xué)儲鋰性能。具體研究內(nèi)容如下:(1)采用油浴法制備SnO₂/石墨烯復(fù)合材料,然后通過固-氣反應(yīng)對SnO₂/石墨烯進(jìn)行氮摻雜,同時探究其不同配比下的電化學(xué)性能,找出SnO₂與石墨烯的最佳比例參數(shù)。實驗結(jié)果表明,SnO_2...

【文章頁數(shù)】：74 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
        1.2.1 鋰離子電池簡介
        1.2.2 鋰離子電池工作原理
        1.2.3 鋰離子電池的特點
    1.3 鋰離子電池負(fù)極材料
    1.4 石墨烯
        1.4.1 石墨烯簡介
        1.4.2 石墨烯的制備
    1.5 SnO₂/石墨烯復(fù)合材料
        1.5.1 SnO₂/石墨烯復(fù)合材料簡介
        1.5.2 SnO₂/石墨烯復(fù)合材料的制備
    1.6 SnO₂/石墨烯的改性
        1.6.1 SnO₂/氮摻雜石墨烯
        1.6.2 鎳摻雜SnO₂/石墨烯
        1.6.3 鐵摻雜SnO₂/石墨烯
    1.7 課題的理論依據(jù)與主要內(nèi)容
第二章 實驗原料和儀器
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗儀器
    2.3 極片的制作與電池的組裝
    2.4 材料的表征
        2.4.1 X射線衍射(XRD)
        2.4.2 X射線光電子能譜(XPS)
        2.4.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.4.4 熱重分析
    2.5 材料的電化學(xué)性能測試
        2.5.1 循環(huán)性能
        2.5.2 倍率性能
        2.5.3 循環(huán)伏安
        2.5.4 電化學(xué)阻抗譜
第三章 氮摻雜石墨烯負(fù)載不同配比SnO₂的電化學(xué)性能研究
    3.1 樣品的制備
    3.2 實驗結(jié)果分析
        3.2.1 XRD
        3.2.2 熱重分析
        3.2.3 形貌分析
        3.2.4 XPS分析
        3.2.5 循環(huán)充放電
        3.2.6 倍率性能
        3.2.7 循環(huán)伏安
        3.2.8 阻抗分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 石墨烯負(fù)載鎳摻雜SnO₂的電化學(xué)性能研究
    4.1 樣品的制備
    4.2 實驗結(jié)果分析
        4.2.1 XRD
        4.2.2 熱重分析
        4.2.3 形貌分析
        4.2.4 XPS分析
        4.2.5 循環(huán)充放電
        4.2.6 倍率性能
        4.2.7 循環(huán)伏安
        4.2.8 阻抗分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 石墨烯負(fù)載鐵摻雜SnO₂的電化學(xué)性能研究
    5.1 樣品的制備
    5.2 實驗結(jié)果分析
        5.2.1 XRD
        5.2.2 熱重分析
        5.2.3 形貌分析
        5.2.4 XPS分析
        5.2.5 循環(huán)充放電
        5.2.6 倍率性能
        5.2.7 循環(huán)伏安
        5.2.8 阻抗分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：3782808