Li₂FeSiO₄材料低的電導率和慢的鋰離子擴散速率,限制其實際應用。目前,采用高溫固相法制備Li₂FeSiO₄電極材料固態(tài)粉末狀材料,粒徑尺寸較大,團聚現(xiàn)象嚴重,造成其較長的擴散路徑和更慢的電極反應,導致更差的電化學性能。然而,靜電紡絲工藝具有操作簡便,成本低廉的顯著優(yōu)勢,對于制備較小粒徑的材料是個非常有前景的選擇。本文采用靜電紡絲技術(shù),制備出具有一維納米纖維或均勻納米顆粒狀形貌特點的Li₂FeSiO₄/C電極材料,并對其結(jié)構(gòu)、電化學性能和電荷存儲機制進行研究。1.采用粉體紡絲法合成Li₂FeSiO₄/C樣品,并對不同質(zhì)量比的Li₂FeSiO₄和PVP進行了選擇和優(yōu)化。對比結(jié)果表明,Li₂FeSiO₄用量會對樣品形貌和性能產(chǎn)生一定的影響。在燒結(jié)之前,Li₂FeSiO₄/PVP-0.... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 硅酸亞鐵鋰材料Li_2FeSiO_4的發(fā)展
        1.2.1 Li_2FeSiO_4結(jié)構(gòu)
        1.2.2 Li_2FeSiO_4研究現(xiàn)狀
    1.3 Li_2FeSiO_4材料的制備方法
    1.4 其他電紡一維納米電極材料
    1.5 超級電容器概述
        1.5.1 超級電容器的原理
        1.5.2 超級電容器的結(jié)構(gòu)
        1.5.3 水系電解液
    1.6 本文主要研究內(nèi)容及意義
        1.6.1 主要研究內(nèi)容及意義
2 實驗材料及方法
    2.1 實驗試劑及原料
    2.2 實驗儀器與設(shè)備
    2.3 電極的制備
    2.4 材料表征方法
        2.4.1 生物顯微鏡分析
        2.4.2 X-射線粉末衍射技術(shù)(X-raydiffraction,XRD)
        2.4.3 掃描電子技術(shù)(Scanningelectronmicroscope,SEM)
        2.4.4 熱重分析(TGA)
        2.4.5 氮氣吸附-脫附分析(Nitrogenadsorption-desorption)
    2.5 電化學測量技術(shù)
        2.5.1 交流阻抗測試(EIS)
        2.5.2 循環(huán)伏安測試(CyclicVoltammetry,CV)
3 粉體紡絲法制備Li_2FeSiO_4/C
    3.1 引言
    3.2 Li_2FeSiO_4材料制備流程
        3.2.1固相法制備粉體Li_2FeSiO_4
        3.2.2 粉體Li_2FeSiO_4的預處理
        3.2.3 靜電紡絲法制備Li_2FeSiO_4/C
    3.3 結(jié)論分析
        3.3.1 生物顯微鏡分析
        3.3.2 SEM分析
        3.3.3 XRD分析
        3.3.4 循環(huán)伏安分析
        3.3.5 倍率性能分析
    3.4 小結(jié)
4 溶膠凝膠靜電紡絲法制備Li_2FeSiO_4/C
    4.1 引言
    4.2 樣品制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 SEM分析
        4.3.3 纖維直徑分析
        4.3.4 循環(huán)伏安分析
        4.3.5 倍率性能分析
        4.3.6 交流阻抗分析
    4.4 小結(jié)
5 Li_2FeSiO_4/C材料的電荷存儲機制
    5.1 引言
    5.2 混合電荷存儲機制的研究
    5.3 小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻
在學期間的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]靜電紡絲-固相燒結(jié)法制備富鋰錳基材料0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2[J]. 李肖,楊凱,高飛,胡晨,劉皓,李大賀,王麗娜.  科技展望. 2016(05)

博士論文
[1]鋰離子電池正極材料橄欖石型磷酸亞鐵鋰及尖晶石型高電位鎳錳酸鋰的制備及性能研究[D]. 李明娟.東北師范大學 2013

碩士論文
[1]水系鋰離子電容器LiFePO4/C電極材料的合成及電化學性能的研究[D]. 孫媛媛.大連理工大學 2012
[2]硅酸鹽基聚陰離子鋰離子電池電極材料的合成及性能研究[D]. 蘭夢.鄭州大學 2012
[3]靜電紡MWNTs/PVA/PEO纖維的制備及其結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 張凱莉.太原理工大學 2011



本文編號：3653797