發(fā)布時間：2021-11-17 05:13

　　近些年來由于能源汽車的興起,對鋰離子電池有著更高的要求。而由于近年來鋰離子電池的大量使用,導(dǎo)致Co、Li鹽的價格上漲,因此尋求新型電池材料成為發(fā)展的新方向。本論文通過正交實驗,探索得到用氧化聚合法合成電性能最佳的聚吡咯/部分還原氧化石墨烯復(fù)合材料（PPY-pRGO）的最優(yōu)合成條件。通過XRD、TGA、FTIR、Raman、XPS、SEM和TEM對材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。將PPY-pRGO復(fù)合材料作為鋰/鉀離子電池正極材料,通過充放電測試、CV、EIS等測試手段表征其電化學(xué)性能。（一）正交實驗設(shè)計制備聚吡咯/部分還原氧化石墨烯。采用四因素三水平的實驗方案,其四因素分別為:氧化石墨濃度、吡咯用量、超聲時間及反應(yīng)溫度。經(jīng)過九組正交實驗,采用四因素為自變量,材料循環(huán)200圈之后的容量為因變量,通過SPSS軟件分析,確定最佳合成條件為:氧化石墨濃度取1 mg/mL,吡咯取200mL,超聲時間為8 h及反應(yīng)溫度為353 K。（二）探究PPY-pRGO的結(jié)構(gòu)組成、電化學(xué)性能及儲鋰機(jī)理的研究。通過表征得到PPY包覆在氧化石墨（GO）表面,且與GO表面含氧官能團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)。PPY-pRGO在100 mAh g... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子正極材料的發(fā)展歷程

圖 1-2 （a）三元鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（南孚電池僅為示意）；（b）鋰離子電池成本結(jié)構(gòu)圖；（c）CR 2016 扣式半電池組件Fig. 1-2 (a) The internal structure diagram of ternary lithium battery (Excell is only aschematic diagram); (b) Cost structure diagram of lithium ion battery; (c) CR 2016 buttonhalf-battery pack1.2.3 鋰離子電池的工作原理圖 1-3 中形象地表達(dá)了以鈷酸鋰（LiCoO2）為正極材料，石墨（C）為負(fù)極材料時鋰離子電池（LIBs）的工作原理。充電時，LiCoO2的 Co 由+3 價被氧化成+4 價。Li+發(fā)生脫嵌，從隔膜穿過到負(fù)極，嵌入負(fù)極材料石墨層間。放電時，Li+從石墨脫嵌，通過隔膜嵌入到正極材料中，Li1-xCoO2的 Co 由+4 價被還原成+3 價。因鋰離子電池在工作中，Li+在正負(fù)極之間來回穿梭，用一種日常的現(xiàn)象來形容就是像椅子一樣來回?fù)u擺，故也有“搖椅電池”的稱號。

鈷酸鋰正極和石墨負(fù)極的充放電過程及反應(yīng)方/discharge process and reaction equation for LIBs and graphite anode[25]的當(dāng)前優(yōu)缺點類電池中脫穎而出得到人們的青睞，也作為動下優(yōu)點：高：單體電池的工作電壓范圍高達(dá) 3.6~3.9V，，電壓比其高 2 倍。大：當(dāng)前鋰離子電池的比能量已經(jīng)高達(dá) 150 W是鎳鎘電池的 2 倍。長：鋰離子電池在 1C 的倍率下放電，其循環(huán)壽池以 0.5 C 的倍率下放電，其循環(huán)壽命還小于

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3500266