目前,鋰離子電池在便攜式電子產(chǎn)品中得到廣泛地應(yīng)用,負(fù)極材料常用的是石墨,但是在過充電的情況下存在安全隱患。并且隨著混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車以及其他高能量?jī)?chǔ)能設(shè)備的應(yīng)用,對(duì)鋰離子電池的性能提出更高的要求,因此,需要尋找可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)石墨的新負(fù)極材料。二氧化鈦（TiO2）對(duì)環(huán)境友好,成本低廉、在鋰離子嵌入/脫出的過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,以及可以避免金屬鋰的沉積具有更高的安全性,在高能量?jī)?chǔ)存中具有很大的發(fā)展?jié)摿Α５荰iO2作為鋰離子電池負(fù)極材料,存在電子導(dǎo)電性和鋰離子擴(kuò)散性不佳的缺點(diǎn),為了彌補(bǔ)這兩點(diǎn)不足,本文從微觀結(jié)構(gòu)以及與導(dǎo)電性好的材料復(fù)合的角度出發(fā),設(shè)計(jì)合成了中空十面體銳鈦礦TiO2和納米棒自組裝金紅石型TiO2球。以及通過溶劑熱法分別制備了兩種結(jié)構(gòu)不同的TiO2/氧化石墨烯（GO）復(fù)合材料。分別研究了他們的儲(chǔ)鋰性能,主要研究結(jié)果如下:（1）當(dāng)HF加入量為0.09mL時(shí),成功通過水熱法制備出具有（001）晶面的中空十面體銳鈦礦TiO2。中空十面體銳鈦礦TiO2展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能,0.1C下首次放電比容量為196.4mAh?g-1,首次不可逆損失僅為13.29%,表現(xiàn)出良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。（2）... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池的構(gòu)造及重要組成
        1.2.2 鋰離子電池工作原理
2負(fù)極材料的特點(diǎn)及研究進(jìn)展">    1.3 TiO₂負(fù)極材料的特點(diǎn)及研究進(jìn)展
2負(fù)極材料的特點(diǎn)">        1.3.1 TiO₂負(fù)極材料的特點(diǎn)
2負(fù)極材料的研究進(jìn)展">        1.3.2 TiO₂負(fù)極材料的研究進(jìn)展
    1.4 本課題的研究意義和內(nèi)容
        1.4.1 本課題的研究目的
        1.4.2 本課題的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)所需的藥品與儀器
        2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料的形貌與結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 X射線衍射測(cè)試（XRD）
        2.2.2 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）
        2.2.3 透射電子顯微鏡（TEM）
    2.3 電極材料的制備
2電極材料的制備">        2.3.1 中空十面體銳鈦礦型TiO₂電極材料的制備
2的制備">        2.3.2 棒狀自組裝球結(jié)構(gòu)金紅石型TiO₂的制備
2/GO復(fù)合材料（3DTG）的制備">        2.3.3 三維銳鈦礦TiO₂/GO復(fù)合材料（3DTG）的制備
2/GO復(fù)合材料（TG）的制備">        2.3.4 二維銳鈦礦TiO₂/GO復(fù)合材料（TG）的制備
    2.4 電池的組裝及電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 電極片的制備
        2.4.2 電池的組裝
        2.4.3 恒電流充放電測(cè)試
        2.4.4 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.4.5 交流阻抗測(cè)試
2的制備及電化學(xué)性能研究">第3章 不同晶型TiO₂的制備及電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
2的結(jié)果與討論">    3.2 中空十面體銳鈦礦TiO₂的結(jié)果與討論
2納米材料的生成機(jī)理">        3.2.1 中空十面體TiO₂納米材料的生成機(jī)理
2納米材料的物性分析">        3.2.2 中空十面體TiO₂納米材料的物性分析
2納米材料的微觀形貌與結(jié)構(gòu)分析">        3.2.3 中空十面體TiO₂納米材料的微觀形貌與結(jié)構(gòu)分析
        3.2.4 不同體積的HF對(duì)樣品形貌和結(jié)構(gòu)的影響
2納米材料的電化學(xué)性能測(cè)試">        3.2.5 銳鈦礦TiO₂納米材料的電化學(xué)性能測(cè)試
2微球的結(jié)果與討論">    3.3 棒狀自組裝金紅石型TiO₂微球的結(jié)果與討論
2微球的物性分析">        3.3.1 棒狀自組裝金紅石型TiO₂微球的物性分析
2微球的微觀形貌與結(jié)構(gòu)分析">        3.3.2 棒狀自組裝金紅石型TiO₂微球的微觀形貌與結(jié)構(gòu)分析
2微球的電化學(xué)性能測(cè)試">        3.3.3 棒狀自組裝金紅石型TiO₂微球的電化學(xué)性能測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
2/GO復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能的研究">第4章 銳鈦礦TiO₂/GO復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能的研究
    4.1 引言
2/GO復(fù)合材料（3DTG）的結(jié)果與討論">    4.2 三維TiO₂/GO復(fù)合材料（3DTG）的結(jié)果與討論
        4.2.1 氧化石墨烯的拉曼分析以及 3DTG的XRD分析
        4.2.2 氧化石墨烯及 3DTG的微觀形貌與結(jié)構(gòu)表征
2/GO復(fù)合材料 3DTG的熱重-差熱分析">        4.2.3 三維TiO₂/GO復(fù)合材料 3DTG的熱重-差熱分析
2/GO復(fù)合材料 3DTG的電化學(xué)性能測(cè)試">        4.2.4 三維TiO₂/GO復(fù)合材料 3DTG的電化學(xué)性能測(cè)試
2/GO復(fù)合材料（TG）的結(jié)果與討論">    4.3 二維TiO₂/GO復(fù)合材料（TG）的結(jié)果與討論
        4.3.1 氧化石墨烯GO和復(fù)合材料TG的物性分析
2和TG的微觀結(jié)構(gòu)分析">        4.3.2 純TiO₂和TG的微觀結(jié)構(gòu)分析
2和TG的電化學(xué)性能測(cè)試">        4.3.3 純TiO₂和TG的電化學(xué)性能測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]二氧化碳膨脹乙醇體系中碳基金屬?gòu)?fù)合物的合成及其催化和電化學(xué)性能(英文)[J]. 王凌燕,禚林海,趙鳳玉.  催化學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]霧霾環(huán)境責(zé)任立法創(chuàng)新研究——基于現(xiàn)代環(huán)境責(zé)任的視角[J]. 王波,郜峰.  中國(guó)軟科學(xué). 2015(03)
[3]{001} facets dominated anatase TiO2 : Morphology, formation/etching mechanisms and performance[J]. ZHANG HaiMin,LIU XiaoLu,LI YiBing,LI Ying,ZHAO HuiJun.  Science China(Chemistry). 2013(04)

博士論文
[1]基于石墨烯的高性能鋰離子電池負(fù)極材料的研究[D]. 蔡丹丹.華南理工大學(xué) 2014
[2]鋰離子電池負(fù)極材料TiO2的制備及性質(zhì)研究[D]. 閆霄.吉林大學(xué) 2014

碩士論文
[1]鋰離子電池二氧化鈦負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 陳琳.新疆大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2947941