二氧化鈦/石墨烯納米結(jié)構(gòu)構(gòu)筑與儲(chǔ)鋰性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 22:23
二氧化鈦(Ti O2)作為動(dòng)力鋰離子電池負(fù)極材料的突出代表,具有工作電壓(1.3-1.8V vs.Li+/Li)比較高;體積隨Li+嵌入/脫出的變化非常小(<4%);電池充放電時(shí)沒有負(fù)極SEI膜的產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)。雖然擁有以上優(yōu)勢(shì),但二氧化鈦的理論比容量相對(duì)較低(335 m Ah/g),離子電導(dǎo)率和電子電導(dǎo)率不高,都是制約它在鋰離子電池領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵因素。本論文通過水熱法和微乳液法制備納米化的二氧化鈦-石墨烯復(fù)合電極材料,以改善Li+和電子傳輸速率。通過新型電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及組裝,制備出具有獨(dú)特微觀結(jié)構(gòu)的二氧化鈦電極材料,采用SEM、TEM、XRD、BET、FTIR、TGA等測(cè)試技術(shù)對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)、形貌以及組成等進(jìn)行分析,利用電池充放電測(cè)試、循環(huán)伏安和交流阻抗等電化學(xué)分析手段對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行研究。我們用成本低廉且操作簡便的改進(jìn)后的Hummers法,合成出實(shí)驗(yàn)所需的氧化石墨烯(GO)。采用Ti Cl3和高度分散的氧化石墨烯水溶液為原料,利用(OH)-Ti+離子與氧化石墨烯片層之間的靜電吸引作用,將Ti3+在氧化石墨烯片層上很好的分散開,通過一步水熱合成法,制備出二氧化鈦石墨烯納米復(fù)合材料。在...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
幾種二次電池的體積能量密度與質(zhì)量能量密度比較圖及鋰離子電池的代表性應(yīng)用[3,4]
列出了幾種市面上常見的鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和形貌示意圖。極片是將正極活性物質(zhì)(如 LiCoO2)、導(dǎo)電劑(如碳黑)與粘結(jié)劑一的刮涂在鋁箔上烘干、輥壓而成;負(fù)極片除了材料和集與正極片是類似的,正極片與負(fù)極片制作完成之后兩者用、極耳,卷繞成電芯后裝入電池殼,最后灌入有機(jī)電解質(zhì)溶液3]。
采用LiCoO2和碳材料分別作為鋰離子正負(fù)極的電池的工作原理圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳包覆天然石墨用于負(fù)極材料的研究[J]. 王九洲,劉雪省,錢鋒,任斌. 電源技術(shù). 2014(06)
[2]石墨烯摩擦學(xué)及石墨烯基復(fù)合潤滑材料的研究進(jìn)展[J]. 蒲吉斌,王立平,薛群基. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[3]SnO2/石墨烯鋰離子電池負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)行為研究[J]. 虞禎君,王艷莉,鄧洪貴,詹亮,楊光智,楊俊和,凌立成. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2013(05)
[4]2012年中國成品油市場(chǎng)回顧與2013年展望[J]. 田景惠. 國際石油經(jīng)濟(jì). 2013(04)
[5]當(dāng)前儲(chǔ)能市場(chǎng)和儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 金虹,衣進(jìn). 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2012(02)
[6]石墨烯及其復(fù)合材料的制備及性能研究進(jìn)展[J]. 趙遠(yuǎn),黃偉九. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2011(07)
[7]炭包覆TiO2復(fù)合物對(duì)低濃度苯的光催化降解(英文)[J]. 張江,黃正宏,許勇,康飛宇. 新型炭材料. 2011(01)
[8]熱解炭包覆石墨材料的研究進(jìn)展[J]. 王勇,楊紹斌. 電池工業(yè). 2007(05)
[9]鋰離子電池正極材料LiMPO4的研究進(jìn)展[J]. 胡國榮,童匯,肖政偉,石迪輝,胡國華. 電池. 2006(06)
[10]鋰離子電池正極材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 易惠華,戴永年,代建清,姚耀春,胡成林. 云南化工. 2005(01)
博士論文
[1]鋰離子電池負(fù)極材料TiO2的制備及性質(zhì)研究[D]. 閆霄.吉林大學(xué) 2014
本文編號(hào):3247925
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
幾種二次電池的體積能量密度與質(zhì)量能量密度比較圖及鋰離子電池的代表性應(yīng)用[3,4]
列出了幾種市面上常見的鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和形貌示意圖。極片是將正極活性物質(zhì)(如 LiCoO2)、導(dǎo)電劑(如碳黑)與粘結(jié)劑一的刮涂在鋁箔上烘干、輥壓而成;負(fù)極片除了材料和集與正極片是類似的,正極片與負(fù)極片制作完成之后兩者用、極耳,卷繞成電芯后裝入電池殼,最后灌入有機(jī)電解質(zhì)溶液3]。
采用LiCoO2和碳材料分別作為鋰離子正負(fù)極的電池的工作原理圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳包覆天然石墨用于負(fù)極材料的研究[J]. 王九洲,劉雪省,錢鋒,任斌. 電源技術(shù). 2014(06)
[2]石墨烯摩擦學(xué)及石墨烯基復(fù)合潤滑材料的研究進(jìn)展[J]. 蒲吉斌,王立平,薛群基. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[3]SnO2/石墨烯鋰離子電池負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)行為研究[J]. 虞禎君,王艷莉,鄧洪貴,詹亮,楊光智,楊俊和,凌立成. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2013(05)
[4]2012年中國成品油市場(chǎng)回顧與2013年展望[J]. 田景惠. 國際石油經(jīng)濟(jì). 2013(04)
[5]當(dāng)前儲(chǔ)能市場(chǎng)和儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 金虹,衣進(jìn). 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2012(02)
[6]石墨烯及其復(fù)合材料的制備及性能研究進(jìn)展[J]. 趙遠(yuǎn),黃偉九. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2011(07)
[7]炭包覆TiO2復(fù)合物對(duì)低濃度苯的光催化降解(英文)[J]. 張江,黃正宏,許勇,康飛宇. 新型炭材料. 2011(01)
[8]熱解炭包覆石墨材料的研究進(jìn)展[J]. 王勇,楊紹斌. 電池工業(yè). 2007(05)
[9]鋰離子電池正極材料LiMPO4的研究進(jìn)展[J]. 胡國榮,童匯,肖政偉,石迪輝,胡國華. 電池. 2006(06)
[10]鋰離子電池正極材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 易惠華,戴永年,代建清,姚耀春,胡成林. 云南化工. 2005(01)
博士論文
[1]鋰離子電池負(fù)極材料TiO2的制備及性質(zhì)研究[D]. 閆霄.吉林大學(xué) 2014
本文編號(hào):3247925
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