發(fā)布時間：2023-04-30 00:46

　　近年來,高能量存儲設(shè)備的需求在逐漸增長,而鋰離子電池則以其高能量密度及設(shè)計的靈活性得到了很大的關(guān)注。氧化鋅(ZnO)作為鋰離子電池負極材料,具有環(huán)境友好、資源豐富、廉價等優(yōu)點,同時具備978 mAhg 1的高理論容量,但仍然存在著導電性差、充放電過程中體積膨脹嚴重等不足。為了解決這些問題,本論文嘗試用不同的方法制備納米結(jié)構(gòu)的ZnO材料,并使用石墨烯對其進行改性,提高其作為鋰離子電池負極材料的電化學性能,主要研究內(nèi)容分為以下三個方面:(1)以泡沫鎳為生長基底、石墨烯為形貌調(diào)控劑,采用溶劑熱法制備ZnO/泡沫鎳復合材料(G-ZnO/Ni)。表征結(jié)果顯示,ZnO納米顆粒能夠均勻的附著在泡沫鎳表面,并且沒有堆疊,同時在ZnO納米顆粒之間有一定的間隙,能夠很好的緩解ZnO在充放電過程中體積膨脹問題。這種獨特結(jié)構(gòu)的G-ZnO/Ni作為鋰離子電池負極材料時展現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和較高的可逆容量,在600 mA g-1的充放電電流密度下循環(huán)1600圈后,電池可逆容量仍能保持537 mAh g-1。(2)采用電化學沉積法在銅箔上制備ZnO/石墨烯復合材料(Cu-ZnO/rGO),并將其直接作為鋰離子電池負極...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展歷史
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
    1.3 鋰離子電池ZnO負極材料概述
        1.3.1 ZnO材料的納米化
        1.3.2 ZnO材料的復合化
    1.4 石墨烯基材料儲鋰性能的研究概況
        1.4.1 石墨烯的儲鋰性能
        1.4.2 摻雜石墨烯的儲鋰性能
        1.4.3 石墨烯復合材料的儲鋰性能
    1.5 主要研究內(nèi)容
第二章 實驗與表征
    2.1 引言
    2.2 實驗材料及儀器設(shè)備
    2.3 材料結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 拉曼光譜(Raman)
        2.3.4 透射電子顯微鏡(TEM)
    2.4 電化學性能測試
        2.4.1 電極片的制備及扣式電池的組裝
        2.4.2 恒流充放電測試
        2.4.3 循環(huán)伏安法(CV)
        2.4.4 交流阻抗測試(EIS)
第三章 溶劑熱法制備ZnO/泡沫鎳復合材料
    3.1 引言
    3.2 實驗方案
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 電化學性能測試
    3.4 結(jié)論
第四章 電化學沉積法制備ZnO/石墨烯復合材料
    4.1 引言
    4.2 實驗方案
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 電化學性能測試
    4.4 結(jié)論
第五章 靜電紡絲法制備ZnO/石墨烯復合材料
    5.1 引言
    5.2 實驗方案
        5.2.1 水熱法制備ZnO及ZnO@G納米顆粒
        5.2.2 靜電紡絲法制備ZnO及ZnO@石墨烯纖維膜
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 材料結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 電化學性能測試
    5.4 結(jié)論
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的科研成果
致謝



本文編號：3806073