本文關(guān)鍵詞：CuSe基納米材料的制備及其電化學(xué)性能研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 微波法 鋰離子電池 負(fù)極材料 硒化銅 銅硒硫合金

【摘要】：鋰離子電池作為一種儲(chǔ)能裝置,由于具有比能量高、壽命長(zhǎng)、環(huán)保輕便等特點(diǎn)已在手機(jī)等便攜式設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。但是,近年來(lái)由于電動(dòng)汽車(chē)、電網(wǎng)儲(chǔ)能等的高速發(fā)展,現(xiàn)階段的鋰離子電池技術(shù)已經(jīng)滿(mǎn)足不了這類(lèi)設(shè)備的需求,因此開(kāi)發(fā)出具有高容量、高功率、長(zhǎng)壽命的鋰離子電池負(fù)極材料是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。銅基硫?qū)倩衔镏械你~離子具有較好的流動(dòng)性,使其具有高的離子電導(dǎo)率和足夠的空位供鋰離子嵌入,是一種具有潛在應(yīng)用價(jià)值的鋰離子電池電極材料。因此,本課題選用Cu Se基材料作為研究對(duì)象,采用微波輔助法制備具有特殊形貌的CuxSe樣品,并在此基礎(chǔ)上采用溶劑熱法合成Cu Se S三元納米材料,然后通過(guò)X射線(xiàn)衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線(xiàn)光電子能譜等對(duì)樣品結(jié)構(gòu)與形貌進(jìn)行表征,測(cè)試其電化學(xué)性能,研究電化學(xué)性能與不同形貌、組成之間的關(guān)系。本課題采用微波輔助法在甲酰胺體系下合成了Cu2-xSe納米棒,并研究了酒石酸鈉和堿量對(duì)納米棒尺寸和均一性的影響。由于其具有獨(dú)特的一維納米結(jié)構(gòu),能有效地提升其電化學(xué)性能,在50 m A g-1的電流密度下,經(jīng)過(guò)100次充放電循環(huán),容量仍能保持在210 m Ah g-1。采用微波法在乙二醇體系下合成了具有釘板狀分級(jí)結(jié)構(gòu)的Cu2-xSe納米片。研究表明,體系中酒石酸鈉的添加量增加會(huì)引起納米片上生長(zhǎng)的粒子數(shù)量增多。由于這種分級(jí)結(jié)構(gòu)的存在,樣品的電化學(xué)性能有所提升,首次放電容量為400m Ah g-1,循環(huán)30次之后容量仍為330 m Ah g-1。首次采用溶劑熱法制備了Cu Se1-xSx三元材料,制備的樣品具有六方相Cu Se結(jié)構(gòu),且選區(qū)電子衍射表明六方納米片為單晶。研究發(fā)現(xiàn),溶劑配比影響六方納米片的厚度和尺寸,只有當(dāng)乙二醇與水的比例為10:18時(shí)才能形成尺寸均一、厚度較薄的樣品。Cu Se1-xSx六方納米片的電化學(xué)性能測(cè)試表明,電極可逆容量可達(dá)500 m Ah g-1,循環(huán)60次之后容量穩(wěn)定在300 m Ah g-1以上,而且在大電流密度下容量衰減并不明顯。交流阻抗測(cè)試表明,隨著循環(huán)次數(shù)的增加,電極的界面電荷轉(zhuǎn)移電阻在降低。
[Abstract]:Lithium ion battery as an energy storage device, due to its high specific energy, long life, light environmental characteristics has been widely used in portable devices such as mobile phone. However, in recent years due to the rapid development of electric vehicles, power grid energy storage, the lithium ion battery technology has been unable to meet the the demand for equipment, thus developed has the advantages of high capacity, high power, long life lithium ion battery cathode material is a hot topic of scientific research. The copper based chalcogenide copper ionic compounds with good fluidity, which has high ionic conductivity rate and enough space for lithium ion insertion, is a kind of the potential application of the lithium ion battery electrode materials. Therefore, the project uses Cu Se based material as the research object, using microwave assisted preparation with special morphologies of CuxSe samples, and on the basis of the solvent thermal synthesis of Cu Se S three nano materials, and then by X ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X ray photoelectron spectroscopy were used to characterize the structure and morphology of the samples, test their electrochemical performances and electrochemical properties of different morphology, the relationship between composition. The subject of Cu2-xSe nanorods were synthesized in the system using formamide microwave assisted method, and studied the effect of tartaric acid sodium and alkali on the size and uniformity of the nanorods. Because of its unique one-dimensional nanostructures, can effectively improve the electrochemical performance, in the current density of 50 m A g-1, after 100 cycles, the capacity can still remain in the glycol system the synthesis of nano Cu2-xSe with nail plate hierarchical structure at 210 m Ah g-1. by microwave method. The research results show that the addition of sodium tartrate system increase will cause the growth of the number of particles on the nano film The amount of increase. Because of the hierarchical structure, the electrochemical properties of samples increase, the first discharge capacity was 400m Ah g-1, after 30 cycles the capacity is still 330 m Ah g-1. for the first time by solvothermal method Cu Se1-xSx three materials were prepared, prepared samples with six Cu Se structure, and electron the six diffraction show that the nano film is single crystal. The study found that the solvent ratio influence the thickness and size of six square nanoplates, only when ethylene glycol and water ratio of 10:18 to the formation of uniform size, thickness of thin samples of.Cu Se1-xSx six nano plate electrochemical performance test shows that the electrode reversible capacity can reach 500 m Ah g-1, after 60 cycles the capacity of M Ah stabilized at more than 300 g-1, and in the case of high current density attenuation capacity is not obvious. The EIS test shows that with the increase of cycle number, charge transfer resistance at the electrode interface Lower.

【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：O646.54;TM912

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 戴萃辰;脂肪族化合物的物理化學(xué)性能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[J];自然雜志;1979年07期

2 何林生;;鈦白廢酸提鈧及鈧的應(yīng)用[J];杭州化工;1991年02期

3 張勇;霍慶媛;王力臻;張愛(ài)勤;宋延華;;LiFePO_4/MWNTs/BC復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能[J];熱加工工藝;2012年24期

4 杜霞;薛衛(wèi)東;劉帆;李昱樹(shù);;n型硅/碳復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究[J];電子元件與材料;2013年01期

5 ;鈦及鈦鉬合金電化學(xué)性能的研究[J];上海有色金屬;1978年03期

6 龔茜，譚攸庚;釕鈦錫氧化物陽(yáng)極表面形態(tài)及電化學(xué)性能研究[J];氯堿工業(yè);1995年05期

7 鄧凌峰;陳洪;;2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑的合成及電化學(xué)性能[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年22期

8 Degussa;徐翔飛;;“白炭黑”的制備工藝及其物理—化學(xué)性能[J];橡膠譯叢;1981年03期

9 劉春蓮;;《材料化學(xué)性能》課的教學(xué)實(shí)踐[J];太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2002年S1期

10 章宗穰;許傳經(jīng);潘幼良;;旋轉(zhuǎn)環(huán)—盤(pán)電極的研制和電化學(xué)性能研究[J];上海師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1984年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 郄富昌;彭慶文;唐致遠(yuǎn);;鋰離子電池負(fù)極材料Li_2ZnTi_3O_8/C納米顆粒的制備及其電化學(xué)性能[A];第30屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

2 李良超;郝仕油;林秋月;應(yīng)桃開(kāi);;納米氧化錳的制備及其電化學(xué)性能研究[A];第五屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅲ[C];2004年

3 劉志超;黨海軍;陳廣宇;張自祿;;氟化石墨的制備與電化學(xué)性能[A];第十三次全國(guó)電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

4 張森;李志勇;;氟化處理對(duì)儲(chǔ)氫合金電化學(xué)性能的影響研究[A];第十三次全國(guó)電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（下集）[C];2005年

5 季益剛;周益明;邵陽(yáng);戴躍華;俞燕青;王青;唐亞文;陸天虹;沈濤;;氫氧化鎳的低熱固相合成及其電化學(xué)性能[A];第十三次全國(guó)電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

6 董怡辰;王振波;秦華;;炭包覆對(duì)動(dòng)力鋰離子電池正極材料電化學(xué)性能影響[A];第22屆炭—石墨材料學(xué)術(shù)會(huì)論文集[C];2010年

7 侯磊;吳茂;何新波;曲選輝;;碳含量對(duì)磷酸釩鋰電化學(xué)性能的影響[A];第30屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

8 鄒紅麗;招睿雄;沈培康;;鎢摻雜LiFePO_4的合成和電化學(xué)性能研究[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

9 樊小勇;江宏宏;黃令;孫世剛;;電鍍錫作為鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能研究[A];第十三次全國(guó)電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

10 王婷;曹中秋;邊靜;;鎂鋁儲(chǔ)氫電極合金的制備及電化學(xué)性能研究[A];第十三次全國(guó)電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（下集）[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 ;鋅的性質(zhì)與用途[N];期貨日?qǐng)?bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 盧桂霞;過(guò)渡金屬氧化物鋰離子電池負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D];山東大學(xué);2015年

2 胡梅娟;金屬氧化物基鋰/鈉離子電池負(fù)極材料制備與電化學(xué)性能研究[D];浙江大學(xué);2014年

3 劉芳延;基于綜纖維素制備炭基復(fù)合材料及其電化學(xué)性能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

4 江小劍;基于脫合金法的錳基微納結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究[D];山東大學(xué);2015年

5 劉恩輝;鋰離子電池正極材料釩氧基化合物的制備及電化學(xué)性能研究[D];中南大學(xué);2004年

6 李濤;鋰離子電池用硅基材料電化學(xué)性能的研究[D];北京有色金屬研究總院;2013年

7 鄧洪貴;儲(chǔ)能用電極材料的制備及其電化學(xué)性能的研究[D];華東理工大學(xué);2013年

8 梅濤;層狀鈷基、碳基及其復(fù)合材料的合成表征與電化學(xué)性能研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

9 占丹;錳基化合物的形貌調(diào)控及其電化學(xué)性能研究[D];武漢大學(xué);2013年

10 王利娟;鋰離子動(dòng)力電池電極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D];天津大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 栗志同;釩基材料的合成、表征及其電化學(xué)性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 王莎;多巴胺炭球及MOFs@硫復(fù)合材料的制備及其Li-S電池電化學(xué)性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 燕平;氫驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)法制備Li_xal_ySi_z鋰離子電池負(fù)極材料及其電化學(xué)性能[D];浙江大學(xué);2015年

4 杜志玲;摻氮多孔碳的制備及其電化學(xué)性能研究[D];燕山大學(xué);2015年

5 宋巧蘭;新型離子液體的制備及其電化學(xué)性能研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

6 黃文靜;新型導(dǎo)電聚合物-石墨烯電極材料的制備及電化學(xué)性能研究[D];南京理工大學(xué);2015年

7 康怡然;納米二氧化錳/碳材料復(fù)合電極材料的制備及其電化學(xué)性能的研究[D];鄭州大學(xué);2015年

8 張亦弛;低維氧化鉬納米材料微觀結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能研究[D];南京理工大學(xué);2015年

9 李濤;Fe-Mn-Ti-C鋰離子電池負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D];山東大學(xué);2015年

10 申亞舉;水系鋰離子電池負(fù)極材料LiTi_2(P0_4)_3的制備及性能研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1365518