【摘要】：為了滿足這些日益增長(zhǎng)的能源需求，同時(shí)避免全球資源耗竭和對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期破壞，，尋求高性能、低成本以及環(huán)境友好的能源體系成為目前急需解決的問(wèn)題。鋰離子電池作為綠色環(huán)保高效的清潔能源，具有高能密度和很好的循環(huán)性能，因而也成為了能夠替代傳統(tǒng)化石燃料的比較可靠選擇之一。石墨類(lèi)材料是目前商業(yè)化的鋰離子電池主要廣泛使用的負(fù)極材料，但是石墨存在著理論容量低（僅僅372mAh g-1）且有安全性等問(wèn)題，因此，尋找安全性好理論容量高，并且循環(huán)壽命更長(zhǎng)的新型負(fù)極材料得到科學(xué)家們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，己成為了當(dāng)前鋰離子電池研究的焦點(diǎn)。而金屬氧化物負(fù)極材料恰恰具備了這些優(yōu)點(diǎn)，自然是替代石墨作為鋰離子電池負(fù)極的理想材料。研究表明，通過(guò)納米化、特殊形貌控制以及采用集流體生長(zhǎng)等方法可以有效提氋材料的導(dǎo)電性，緩解材料在充放電過(guò)程中的體積膨脹，從而有效改善材料的電化學(xué)性能。本論文采用水熱方法制備了金屬氧化物材料，運(yùn)用XRD、SEM、TEM、BET、TGA和XPS等現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)對(duì)合成材料的結(jié)構(gòu)和物理特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并探究了這些金屬氧化物材料在鋰離子電池中的應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： （1）論文第二章中介紹了利用簡(jiǎn)單的低溫水熱反應(yīng)和進(jìn)一步的退火制備了銀耳狀NiO多孔薄片特殊結(jié)構(gòu)。把這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于鋰離子電池，首次放電容量為1374mAh g-1，30次循環(huán)后仍可以保持830mAh g-1的可逆容量，顯示了良好的循環(huán)性能。 （2）論文第三章中介紹了介孔ZnCo2O4微米球材料的合成，結(jié)構(gòu)及其鋰電性能，SEM和TEM結(jié)果表明，該球狀結(jié)構(gòu)是由很多納米顆粒二次堆疊而成的，納米粒徑約在10nm左右。鋰電測(cè)試表明，該結(jié)構(gòu)能緩解ZnCo2O4在循環(huán)過(guò)程中的體積效應(yīng)，很好的維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 （3）論文第四章中，我們采用一步水熱法直接在泡沫鎳基底上原位生長(zhǎng)了ZnCo2O4納米陣列材料。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，我們合成的這種材料具有較高的容量，良好的循環(huán)穩(wěn)定性，并且在大電流密度下仍能保持高容量及高穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TM912

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號(hào)：2514341