本文關(guān)鍵詞：碳化鉬鋰離子電池負(fù)極材料的設(shè)計合成和儲鋰性能研究

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【摘要】：鋰離子電池具有能量密度高,輸出功率大,自放電小,無記憶效應(yīng)等特點,現(xiàn)已被廣泛地應(yīng)用于電動汽車,混合動力汽車以及各種通訊器材。電極是鋰離子電池的主要構(gòu)成部件,而電極材料對電池性能的優(yōu)劣起著決定性作用。目前,商業(yè)化的鋰離子電池的負(fù)極材料是石墨,但其理論容量只有372 mA h g-1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對于高性能器件的要求。因此,各國科研工作者正在努力開發(fā)新一代具有高比容量的電極材料。最近,碳化鉬由于具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和比容量而被看作很有發(fā)展前景的鋰離子電池負(fù)極材料。同時,納米尺寸的碳化鉬能夠表現(xiàn)出更加優(yōu)異的電化學(xué)性能,其結(jié)構(gòu)的設(shè)計合成被研究者廣泛關(guān)注。本文以碳化鉬材料為研究對象制備出了系列復(fù)合材料,采用XRD、XPS、SEM、TEM等測試方法對這些材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和形貌的表征。并且將其用作負(fù)極材料組裝成鋰離子電池,測試了其電化學(xué)性能。主要的研究內(nèi)容如下:(1)采用靜電紡絲-熱解兩步法制備了氮摻雜的Mo_2C/C納米纖維。以乙酰丙酮鉬為鉬源,聚乙烯吡咯烷酮為碳源和氮源,N,N-二甲基甲酰胺為溶劑,通過靜電紡絲和高溫?zé)峤夥ê铣闪薓o_2C/C納米纖維。此種方法操作簡單,而且能夠大量生產(chǎn)。通過與純碳纖維和體相碳化鉬比較,Mo_2C/C納米纖維具有很好的循環(huán)性能,無論是在高電流密度還是低電流密度下,都具有良好的比容量和倍率性能。(2)以NaCl為模板,采用冷凍干燥-熱解法制備了三維分級孔結(jié)構(gòu)的Mo_2C/C納米片。以磷鉬酸為鉬源,一水合檸檬酸作為碳源,以蒸餾水作為溶劑,采用冷凍干燥和高溫?zé)峤獾姆椒ê铣闪司哂腥S分級孔結(jié)構(gòu)的Mo_2C/C納米片,將其用作鋰離子電池負(fù)極材料,表現(xiàn)出了良好的電化學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：鋰離子電池 納米材料 負(fù)極材料 Mo_2C
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM912;TB33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 引言9
• 1.2 鋰離子電池簡介9-13
• 1.2.1 鋰離子電池的誕生9-10
• 1.2.2 鋰離子電池的基本原理10-11
• 1.2.3 鋰離子電池的特點11-13
• 1.3 鋰離子電池負(fù)極材料13-16
• 1.3.1 碳負(fù)極材料13-14
• 1.3.2 合金類材料14-15
• 1.3.3 過渡金屬氧化物15-16
• 1.3.4 過渡金屬碳化物16
• 1.4 論文選題思路及主要研究內(nèi)容16-18
• 1.4.1 本文的選題思路16-17
• 1.4.2 本文的主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 實驗部分18-21
• 2.1 實驗藥品18
• 2.2 納米材料的合成方法18-19
• 2.3 納米材料的物理性能表征19
• 2.3.1 X射線衍射法19
• 2.3.2 掃描電鏡分析19
• 2.3.3 透射電鏡分析19
• 2.4 材料的電化學(xué)性能測試19-21
• 2.4.1 電極的制備19-20
• 2.4.2 鋰離子電池組裝20
• 2.4.3 充放電性能測試20-21
• 第3章 Mo_2C/NCNFS納米纖維復(fù)合材料的制備及其儲鋰性能研究21-33
• 3.1 引言21-22
• 3.2 實驗部分22-23
• 3.2.1 Mo_2C/NCNFs納米纖維復(fù)合材料的合成22
• 3.2.2 成分分析和結(jié)構(gòu)表征22-23
• 3.2.3 電化學(xué)性能測試23
• 3.3 實驗結(jié)果與討論23-32
• 3.3.1 納米材料結(jié)構(gòu)分析23-28
• 3.3.2 納米材料電化學(xué)性能分析28-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第4章 三維分級孔結(jié)構(gòu)Mo_2C/C復(fù)合材料的制備及儲鋰性能研究33-41
• 4.1 引言33
• 4.2 實驗部分33-35
• 4.2.1 三維分級孔結(jié)構(gòu)Mo_2C/C納米復(fù)合材料的制備33-34
• 4.2.2 成分分析和結(jié)構(gòu)表征34
• 4.2.3 電化學(xué)性能測試34-35
• 4.3 結(jié)果與討論35-40
• 4.3.1 納米材料結(jié)構(gòu)分析35-38
• 4.3.2 納米材料的電化學(xué)性能測試38-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 結(jié)論41-42
• 參考文獻(xiàn)42-48
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文及研究成果清單48-49
• 致謝49

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4 程金民;黃偉;左志軍;;碳化終溫對碳化鉬的制備及甲烷二氧化碳重整催化性能的影響[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2010年01期

5 張新;李來平;梁靜;;碳化鉬催化劑的研究進(jìn)展[J];中國鉬業(yè);2010年06期

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1 王輝;張濤;馬靜萌;王德舉;劉仲能;;高分散炭載碳化鉬的合成及催化應(yīng)用研究[A];第十五屆全國分子篩學(xué)術(shù)大會論文集[C];2009年

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3 楊雙;稀土多元滲法制備稀土碳化鉬及其導(dǎo)電性[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

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本文編號：663021