發(fā)布時間：2021-01-14 20:40

　　在過去幾十年,過渡金屬氧化物由于具有高的理論容量（500-1000 mA h/g）廣泛應用于鋰離子電池負極材料。但由于過渡金屬氧化物導電性能差,在充放電過程中生成的Li2O進一步惡化了材料的導電性,以及首次不可逆容量損失大；鋰離子在嵌入/脫嵌出過程中使得電極材料體積膨脹大,導致電極材料粉末化與集流體失去接觸等原因,限制了它們的應用。因此,為了解決這些問題,本文主要對銅氧化物、鈷氧化物與石墨烯復合材料的電池性能進行改善研究。主要內(nèi)容如下：（1）先經(jīng)過預氧化和再氧化制備氧化石墨；再經(jīng)過熱處理得到石墨烯（GNS）；然后以Cu（NO3）2·3H2O, NaOH, NH3·H2O和石墨烯為原料,經(jīng)微波反應10 min得到CuO/GNS復合材料。實驗結果表明：中間寬為40 nm,長為100-140 nm的片狀CuO均勻的負載在石墨烯上。將制備好的復合材料組裝成鋰離子半電池,比容量保持在600 mAh/g（在100 mA/g下循環(huán)50圈后）；在不同的電流密度（100,200,400,800 mA/g）下進行充放電后,當電流密度恢復到100 mA/g時,比容量恢復到600 mAh/g,優(yōu)于單純CuO的... 

【文章來源】：浙江師范大學浙江省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

介孔碳的TEM圖(垂直方向)(a);100mA/g電流密

的納米復合材料是裡離子電池負極材料研究的熱點之一，例如：介孔Ｃ〇３〇４、多??孔Ｃ〇３化納米片、Ｃ〇３化納米線陣列、針狀的Ｃ〇３〇４納米管、多壁ＣＮＴ／Ｃ０３０４??復合物、Ｃ０３Ｏ４納米棒。Ｌｉ等人利用無模板法制備Ｃ〇３〇４納米線陣列（如圖１．６），??１０??

和ＭｎＦｅ２〇４）。如今，用微波水熱法合成了大量各種各樣的單金屬和雙金屬納米??粒子結構（部分如圖?１．６），例化Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ａｕ／Ｐｄ、Ａｕ／Ａｇ、Ａｕ／Ｐｔ；??＾＾及二元和Ｈ元氧化物（部分如圖１．８），例如：Ｚｎ０，Ｃｕ０，Ｐｄ０，Ｎ屯０３，Ｃｅ０２，Ｇｄ－??滲雜?Ｃｅ〇２，１化〇３，化〇３，?Ｓｎ〇２，?Ｈ份２，?ＢｉＶ〇４，?ＺｎＡｌ２〇４，鶴酸鹽，ＢｂＭｏＯｅ，ＫＮｂＯ］，??ＢａＴｉＯｓ。ＣａＴｉ〇３，?ａｎｄ?ＢａＺｒ〇３。??二元金屬氧化物，如：Ｆｃ２化、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｃ〇３〇４、ＺｎＯ等是一系列重要的??過渡金屬氧化物，它們在電學、催化、磁學、傳感等領域有著廣泛的應用。??巧９８年Ｌｉ和Ｗｅｉ心描述了微波誘導不同鐵鹽水解生成ａ?－Ｆ６２０３納米粒子。他??們發(fā)現(xiàn)ＰＨ值對粒子大小和形狀起決定性作用；高鐵離子濃度加快成核過程，并??且添加磯酸粒子產(chǎn)生楠圓納米粒子。Ｈｕ和化也系統(tǒng)研究了反應條件對ａ?－Ｆｅ２〇３??納米形態(tài)的影響。Ｑｉｕ等人【２６］利用微波輔助水熱法合成納米級的ａ－Ｆｃ２化（圖??１．９）。Ｓｏｎｇ等人［２７傭微波輔助法合成了多晶的ＮｉＯ納米棒（圖１．１０ａ），Ｌｕ等人??Ｐｓｉ用微波法合成梭形和長方形的ＣｕＯ?（圖Ｕ化和Ｃ），?Ｈｕ等人Ｐｓｉ用微波輔助法??合成單晶的ＺｎＯ棒（圖１．?ｌＯｄ）。??圓驟醒Ｓ歸??圖１．７各種金屬粒子的ＴＥＭ圖：（ａ）不同形貌的Ａｕ納米粒子；（ｂ）Ａｇ納米粒子；（ｃ）??Ｎｉ納米粒子．??Ｆｉｇ．?１．７?ＴＥＭ?ｏｖｅｒｖｉｅｗ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｖａｒｉｏｕｓ?ｍｅｔａｌ?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]花狀CuO和花狀CuO/石墨烯復合材料的制備及其在鋰離子電池中的應用（英文）[J]. 陳晗,馮釩,胡忠良,劉富生,龔文強,向楷雄.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(10)



本文編號：2977507