鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、安全性高、無污染、無記憶等諸多特點,讓現(xiàn)代社會生活發(fā)生巨大的變化,被廣泛應(yīng)用于混合動力汽車以及便攜式電子設(shè)備。然而,他們的表現(xiàn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足科技快速發(fā)展的需求,社會上對穩(wěn)定性良好、容量高的電池的需求越來越大,這就需要研究者不斷改進(jìn)電池的性能�，F(xiàn)階段商業(yè)鋰離子電池負(fù)極材料多采用石墨,雖然循環(huán)性能良好,但也存在諸如倍率性能差、理論容量低、過充易析出鋰枝晶引發(fā)安全問題等缺點。過渡金屬磷化物,由于具有容量大、電化學(xué)活性高、資源豐富等優(yōu)點,受到研究者的廣泛關(guān)注。本課題通過水熱法/固相法成功合成不同形貌的磷化鈷和磷化鎳,對其儲鋰性能進(jìn)行研究,同時利用石墨烯和碳管對其進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)調(diào)制來提高磷化物的電化學(xué)性能。取得以下研究成果:1.利用碳納米管修飾的ZIF-67作為前軀體通過低溫磷化反應(yīng)合成具有三維微納結(jié)構(gòu)的CoP/C@MCNTs材料。電化學(xué)性能測試顯示在電流密度500 mA/g條件下循環(huán)200圈后,其充放電容量仍可維持在547.5 mAh/g左右,而未添加碳納米管的MOF-Co（ZIF-67）低溫磷化合成的CoP/C在同等條件下循環(huán)200圈后容量能保持在190.... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池組成結(jié)構(gòu)示意圖

圖 2.1 CoP/C@MCNTs 制備流程圖Figure 2.1 The experiment process for preparing CoP/C@MCNTs如圖 2.1 所示，本實驗采用原位耦合、固相法及低溫磷化法這三種方法制備CoP/C@MCNTs 材料[59]。原位耦合法制備 ZIF-67@MCNT：首先將一定比例多壁納米碳管（MCNTs）和 200mg 聚乙烯吡絡(luò)烷酮利用超聲分散于 25 ml 甲醇溶液中，然后加入582 mg六水硝酸鈷室溫下充分?jǐn)嚢?h。接下來將765 mg 2-甲基咪唑加入到25ml甲醇溶液中得到清液后迅速倒入之前的混合溶液中，攪拌 5 min，室溫下保持 24h，最后得到的沉淀物過濾清洗，70℃干燥 12h。同時，我們也利用原位耦合法合成了ZIF-67 作為對比樣，該樣品合成過程中不添加 MCNTs。固相法制備Co3O4/C@MCNTs：將得到的 ZIF-67@MCNTs 放入管式爐，空氣中 2℃/min 升溫至 400℃保持 1h，自然降溫后得到 Co3O4/@MCNTs，同樣方法得對比樣Co3O4/C。低溫磷 化法 制備 CoP/C@MCNTs：按一定化學(xué)計量比稱取次磷酸鈉和

32GO，具體步驟如下：Ni(HCO3)2/GO 的合成：將一定比例石墨烯分散在 80ml 去離子水中，超聲 2定石墨烯分散液，加入 3.49g 六水合硝酸鎳，攪拌 10min，加入 1.68g 環(huán)六胺，攪拌 2h，然后將混合溶液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，160℃反應(yīng) 10h。反應(yīng)結(jié)束釜自然降至室溫，產(chǎn)物用去離子水和乙醇清洗數(shù)遍，80℃干燥 12h，得O3)2/GO。同樣方法制備不添加石墨烯的 Ni(HCO3)2作為對比樣。Ni2P/GO 的合成：按照 Ni 與 P 原子比 1:5 稱量前驅(qū)體 Ni(HCO3)2/GO 和磷源，將次磷酸鈉放于瓷舟上游，Ni(HCO3)2/GO 放于瓷舟下游。氮氣氛圍下，升溫至 300℃保溫 2h，得到黑色產(chǎn)物 Ni2P/GO。同樣的利用低溫磷化法，O3)2作為前軀體制備 Ni2P 材料作為對比樣。N 摻雜碳層包覆核殼結(jié)構(gòu) Ni2P/NC 負(fù)極材料的合成

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]過渡金屬磷化物加氫脫硫催化劑的研究進(jìn)展[J]. 張淑娟,汪東遠(yuǎn),林威宇,宋立民.  天津科技大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[2]電動車動力鋰離子電池的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 熊碧云,康海波.  電源技術(shù). 2013(05)
[3]鋰離子二次電池合金負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 關(guān)云山,張愛華,李曉昆.  化學(xué)世界. 2007(11)
[4]鋰電池發(fā)展簡史[J]. 黃彥瑜.  物理. 2007(08)
[5]碳包覆硅/碳復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 陳立寶,謝曉華,王可,解晶瑩.  電源技術(shù). 2007(01)
[6]鋰離子電池合金負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 任建國,王科,何向明,姜長印,萬春榮,蒲薇華.  化學(xué)進(jìn)展. 2005(04)
[7]鋰離子電池炭負(fù)極材料研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 殷雪峰,劉貴昌.  炭素技術(shù). 2004(03)



本文編號：3102267