過(guò)渡金屬氧化物有著高的理論比容量、無(wú)污染環(huán)境、低合成成本等優(yōu)點(diǎn)使之成為極具潛力的鋰離子電池負(fù)極材料。然而由于本身導(dǎo)電性較低，并且在充放電循環(huán)過(guò)程中自身會(huì)發(fā)生較大的體積形變，最終導(dǎo)致其可逆比容量、循環(huán)性能和倍率性能逐漸衰退，阻礙了其在鋰離子電池負(fù)極材料中的實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)過(guò)渡金屬氧化物與鋰離子的轉(zhuǎn)換反應(yīng)機(jī)理，本論文以Fe3O4為研究對(duì)象，提出納米化和復(fù)合化雙重改善措施，并把納米復(fù)合化雙重改性方法進(jìn)一步擴(kuò)展到TiO2嵌入型反應(yīng)機(jī)理電極。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：（1）采用碳納米管（MWCNTs）為導(dǎo)電基體，依靠苯甲醇的苯環(huán)和MWCNTs上的芳環(huán)之間的π-π共軛效應(yīng)，進(jìn)而在MWCNTs表面引入羥基基團(tuán)，游離在溶劑中的Fe3+離子通過(guò)與MWCNTs表面引入的羥基基團(tuán)之間的靜電作用，吸附在MWCNTs的表面，在溶劑熱條件下一步合成Fe3O4/MWCNTs―核-殼‖復(fù)合材料。研究結(jié)果表明Fe3O4尺寸約為10nm，纏繞式地生長(zhǎng)在MWCNTs表面。電極材料在充放電速率為0.1A g-1下循環(huán)100次之后所達(dá)到的可逆比容量為487mAh g-1，循環(huán)穩(wěn)定性明顯優(yōu)于Fe3O4電極。且在2A g-1的大... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡(jiǎn)介
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展綜述
        1.2.2 鋰離子電池工作原理
        1.2.3 鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn)
    1.3 鋰離子電池負(fù)極材料研究進(jìn)展
        1.3.1 炭基材料
        1.3.2 鈦基氧化物
        1.3.3 硅、錫基合金材料
        1.3.4 過(guò)渡金屬氧化物
    1.4 本論文的立題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)所用藥品、試劑與儀器設(shè)備
    2.2 材料表征
        2.2.1 X 射線(xiàn)衍射儀（XRD）
        2.2.2 場(chǎng)發(fā)射掃面電鏡（FESEM）
        2.2.3 高倍透射電子顯微鏡（HRTEM）
        2.2.4 熱失重分析（TG）
        2.2.5 傅里葉紅外光譜（FT-IR）
    2.3 電極的制備、組裝及性能測(cè)試
        2.3.1 電極制備過(guò)程
        2.3.2 扣式電池組裝與測(cè)試
        2.3.3 恒流充放電測(cè)試
        2.3.4 倍率性能測(cè)試
        2.3.5 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.6 交流阻抗測(cè)試
3O₄/MWCNTs“核-殼”結(jié)構(gòu)的制備及其儲(chǔ)鋰性能">第三章 Fe₃O₄/MWCNTs“核-殼”結(jié)構(gòu)的制備及其儲(chǔ)鋰性能
    3.1 引言
    3.2 材料合成
    3.3 材料的形貌與結(jié)構(gòu)
        3.3.1 XRD 表征結(jié)果與討論
        3.3.2 熱失重測(cè)試
        3.3.3 FESEM 與 HRTEM 表征結(jié)果與討論
    3.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        3.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        3.4.2 恒流充放電測(cè)試
        3.4.3 循環(huán)性能與倍率性能測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
3O₄/納米碳復(fù)合材料的制備、表征及儲(chǔ)鋰性能">第四章 Fe₃O₄/納米碳復(fù)合材料的制備、表征及儲(chǔ)鋰性能
    4.1 引言
3O₄/r-GO-MWCNTs 三元納米復(fù)合材料的制備">    4.2 Fe₃O₄/r-GO-MWCNTs 三元納米復(fù)合材料的制備
    4.3 納米復(fù)合材料的表征
        4.3.1 XRD 衍射分析
        4.3.2 FT-IR 分析
        4.3.3 SEM 和 TEM 形貌分析
    4.4 材料的電化學(xué)性能
        4.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.4.2 恒流充放電測(cè)試
        4.4.3 循環(huán)性能與倍率性能測(cè)試
        4.4.4 交流阻抗測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
2/石墨烯復(fù)合材料的制備及儲(chǔ)鋰性能">第五章 超細(xì) TiO₂/石墨烯復(fù)合材料的制備及儲(chǔ)鋰性能
    5.1 引言
2/石墨烯復(fù)合材料的制備">    5.2 超細(xì) TiO₂/石墨烯復(fù)合材料的制備
2/r-GO 復(fù)合材料的表征">    5.3 超細(xì) TiO₂/r-GO 復(fù)合材料的表征
        5.3.1 XRD 分析
        5.3.2 FT-IR 分析
        5.3.3 HRTEM 形貌分析
2/r-GO 復(fù)合材料的電化學(xué)性能">    5.4 超細(xì) TiO₂/r-GO 復(fù)合材料的電化學(xué)性能
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及對(duì)進(jìn)一步工作的建議
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 對(duì)進(jìn)一步工作的建議
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝



本文編號(hào)：3061416