隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展,人們對能源存儲技術(shù)的要求也不斷提高,其中包括鋰離子電池、鈉離子電池、超級電容器、金屬-空氣電池等等。而在鋰離子電池中,傳統(tǒng)的石墨負(fù)極由于理論儲鋰容量(372 mAh g^-1)低,倍率和循環(huán)性能差等原因使得它將不能滿足下一代高能鋰離子電池(LIBs)的需求。為滿足這些需求,急需開發(fā)擁有理論容量大、倍率性能好、循環(huán)壽命長等優(yōu)點的負(fù)極材料。而作為一種有前途的鋰離子電池負(fù)極材料,MnO因其高的理論儲鋰容量(756 mAh g^-1)、較低的工作電壓和極化、低成本、環(huán)境友好、資源豐富等優(yōu)點引起廣泛關(guān)注。本文以一種簡單的、低成本的方法合成了一種擁有獨特多孔結(jié)構(gòu)的氮摻雜碳包覆的多孔MnO納米管(p-MnO@N-C NTs),展示其作為鋰離子電池負(fù)極材料時的儲鋰性能。得益于其獨特的一維多孔結(jié)構(gòu)的特點,p-MnO@N-C NTs電極具有很高的可逆比容量(在0.1 A g^-1下容量為971.8 mAh g^-1),極好的高倍率性能(在30 A g^-1的高電流密度下比容量仍高...

【文章頁數(shù)】：47 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池發(fā)展簡史
        1.2.1 鋰離子電池簡介
        1.2.2 鋰離子電池工作原理
        1.2.3 鋰離子電池的優(yōu)缺點
    1.3 鋰離子電池正極材料的研究進展
        1.3.1 層狀過渡金屬氧化物
        1.3.2 尖晶石型過渡金屬氧化物
        1.3.3 聚陰離子化合物
    1.4 鋰離子電池負(fù)極材料的研究進展
        1.4.1 插入反應(yīng)型負(fù)極材料
        1.4.2 合金化反應(yīng)型負(fù)極材料
        1.4.3 轉(zhuǎn)化反應(yīng)型負(fù)極材料
    1.5 MnO基負(fù)極材料研究概述
        1.5.1 MnO基材料的優(yōu)缺點
        1.5.2 MnO基負(fù)極材料的研究進展
    1.6 本論文的選題依據(jù)及主要研究內(nèi)容
第二章 實驗試劑與儀器
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器
第三章 N摻雜C包覆MnO納米管復(fù)合材料的制備與儲鋰性能的研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 MnO@N-CNTs復(fù)合材料的制備
        3.2.2 材料結(jié)構(gòu)及形貌的表征
        3.2.3 半電池的組裝與電化學(xué)測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 MnO@N-CNTs納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計
        3.3.2 MnO₂前驅(qū)體的XRD與SEM、TEM分析
        3.3.3 MnO@N-CNTs復(fù)合材料的表征與分析
        3.3.4 電化學(xué)性能表征及動力學(xué)過程探討
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論
參考文獻
致謝
在學(xué)期間公開發(fā)表論文情況



本文編號：3976110