伴隨著人們環(huán)保意識的逐漸加強,在環(huán)保性的能源方面人們的要求越來越高,其中對于以鋰電池為主的電力能源尤為關注。但是商業(yè)上使用的傳統(tǒng)的鋰離子電池材料存在著循環(huán)性能較差、可逆比容量較低的問題。研究人員大多都在研究從各種方面來改善材料的電化學性能,比如改變材料合成的工藝、在材料的基礎上摻雜和復合進行改性或者包覆材料形成特定的結構等。本論文從材料的合成方法和水熱過程中采用不同溶劑合成材料以及與金屬元素的復合來改善負極材料的性能。主要研究的內(nèi)容如下:（1）采用了固相法、水熱法合成了純相的鈦基TiNb₂O₇材料,使用水熱法合成純相材料時分別采用了不同的溶劑無水乙醇、1,4-丁二醇和去離子水來合成材料,兩種方法都選取了不同溫度燒結。根據(jù)電化學性能測試分析得知,固相法在不同溫度所制得材料的首次充電比容量都在220mAh/g左右,在經(jīng)過0.1C小倍率循環(huán)3次后比容量保持率為92%。說明溫度對固相法燒結的材料沒有什么大的影響。水熱法溶劑為無水乙醇合成的材料首次充放電比容量達到247mAh/g,溶劑為去離子水在200℃合成的材料在2C大倍率充放電情況下可逆比容量維持... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池充放電原理圖

圖 1-2 幾種不同晶型的二氧化鈦的結構圖[40]氧化還原型金屬氧化物在充放電過程中生成氧化鋰，靠鋰的氧化與還原來實現(xiàn)鋰的嵌入和脫出。目前在科研人員的研究主要包括 Fe3O4、Co3O4、Cu2O 等[41-43]氧化物。這類氧化物因為其特殊的結構無法進行鋰離子的嵌入和脫出，所以是靠著在電化學反應過程中的氧化還原反應來實現(xiàn)。這也使得她的儲鋰容量比脫嵌型金屬氧化物要大得多，但是因為材料的不可逆容量大導致循環(huán)性能比較差。金屬氧化物負極材料雖然具備較高的理論容量，但是作為電極材料的缺點也是很明顯的，距離能夠商業(yè)化生產(chǎn)還存在一定的差距。根據(jù)研究人員的研究有以下幾種改進方式：a、材料納米化和目前使用的微米材料相比，納米材料的比表面積大、鋰離子傳輸路徑小、結構穩(wěn)定。不僅使材料顆粒尺寸減小的而且還能抑制顆粒團聚化[44]，使材料的循環(huán)性能得到提升。b、材料形貌的控制根據(jù)研究人員的研究表明，納米材料的不同形貌對材料的性能也有很大的影

TiO2-Nb2O5體系相圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Binder-free carbon fiber/TiNb2O7 composite electrode as superior high-rate anode for lithium ions batteries[J]. Shenghui Shen,Shengjue Deng,Yu Zhong,Jianbo Wu,Xiuli Wang,Xinhui Xia,Jiangping Tu.  Chinese Chemical Letters. 2017(12)
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[3]新能源材料的研究進展探究[J]. 付浪.  科技風. 2012(12)
[4]鋰離子電池電解液成膜添加劑的研究進展[J]. 楊光,付呈琳,廖紅英,孟蓉.  電池. 2011(04)
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博士論文
[1]聚陰離子型LiMPO4（M=Fe，Mn）和Li3V2（PO4）3鋰離子電池正極材料的制備及性能研究[D]. 陳建.吉林大學 2013

碩士論文
[1]納米TiO2-B的制備及其光學性質(zhì)的研究[D]. 黃傳喜.安徽大學 2012



本文編號：3395859