在廣泛使用的電極材料中,過渡金屬氧化物含有強(qiáng)氧金屬鍵,因而具有較高的離子特性和電位。其中錳基化合物不僅資源豐富,價(jià)格低廉,而且具有多變的組成、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和奇特的功能。Cryptomelane型的KMn8O16具有天然的2*2隧道結(jié)構(gòu),其直徑約為0.46 nm,隧道中的K+不僅能夠保持化合物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,還可以維持電荷平衡,提高Li+的擴(kuò)散速率。三維隧道型的Na0.44MnO2具有能夠相互支撐的MnO6八面體,因此在Na+的嵌入脫出過程中,Na0.44MnO2具有相對(duì)穩(wěn)定的循環(huán)性能�；阱i基正極材料在充放電過程中出現(xiàn)的錳離子溶解和Jahn-Teller畸變的問題,本論文旨在使用簡單的方法對(duì)材料進(jìn)行制備和改性,以獲得具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的材料,提高材料的初始比容量,改善材料的電化學(xué)性能。本論文的主要研究內(nèi)容如下所示:（1）使用簡單的水熱法合成了 Cryptomelane型KMn8O16正極材料,通過設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),研究了不同水熱時(shí)間對(duì)材料結(jié)構(gòu)和形貌的影響。測(cè)試結(jié)果表明,當(dāng)水熱時(shí)間延長到24 h時(shí),產(chǎn)物才為純相的KMn8O16,并且經(jīng)過煅燒處理后材料的結(jié)晶度有所增加。在1.5-4.2 V的電壓范圍內(nèi),... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展
        1.2.2 鋰離子電池的主要結(jié)構(gòu)及其工作原理
        1.2.3 鋰離子電池的特點(diǎn)
        1.2.4 鋰離子電池正極材料簡介
    1.3 鈉離子電池概述
        1.3.1 鈉離子電池的發(fā)展
        1.3.2 鈉離子電池的主要結(jié)構(gòu)及其工作原理
        1.3.3 鈉離子電池正極材料簡介
    1.4 錳基正極材料在鋰/鈉離子電池中的應(yīng)用
        1.4.1 錳基正極材料在鋰離子電池中的研究進(jìn)展
8O₁₆正極材料">        1.4.2 Cryptomelane型的KMn₈O₁₆正極材料
        1.4.3 錳基正極材料在鈉離子電池中的研究進(jìn)展
0.44MnO₂正極材料">        1.4.4 三維隧道型的Na_0.44MnO₂正極材料
    1.5 本論文的研究意義和主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料物理性能的表征方法
        2.2.1 X-射線衍射（XRD）
        2.2.2 掃描電鏡（SEM）
        2.2.3 透射電鏡（TEM）和選區(qū)電子衍射（SAED）
    2.3 扣式電池的制備與組裝
        2.3.1 極片的制備
        2.3.2 CR2025型扣式電池的組裝
    2.4 材料電化學(xué)性能的測(cè)試方法
        2.4.1 循環(huán)伏安（CV）測(cè)試
        2.4.2 恒電流充放電性能測(cè)試
8O₁₆的制備及儲(chǔ)鋰性能研究">第3章 Cryptomelane型KMD₈O₁₆的制備及儲(chǔ)鋰性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
8O₁₆正極材料的制備">        3.2.1 KMn₈O₁₆正極材料的制備
        3.2.2 電極極片的制備及電池組裝
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.3.1 結(jié)構(gòu)和形貌分析
        3.3.2 電化學(xué)性能分析與比較
    3.4 本章小結(jié)
0.44MnO₂的水熱制備及儲(chǔ)鈉性能研究">第4章 單晶納米棒Na_0.44MnO₂的水熱制備及儲(chǔ)鈉性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
0.44MnO₂的制備">        4.2.1 單晶納米棒Na_0.44MnO₂的制備
        4.2.2 電極極片的制備及電池組裝
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.3.1 不同水熱條件對(duì)材料結(jié)構(gòu)和形貌的影響
        4.3.2 煅燒處理對(duì)材料結(jié)構(gòu)和形貌的影響
        4.3.3 電化學(xué)性能分析與比較
    4.4 本章小結(jié)
0.44MnO₂/graphene復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鈉性能研究">第5章 Na_0.44MnO₂/graphene復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鈉性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
0.44MnO₂/graphene復(fù)合材料的制備">        5.2.1 Na_0.44MnO₂/graphene復(fù)合材料的制備
        5.2.2 電極極片的制備及電池組裝
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.1 結(jié)構(gòu)和形貌分析
        5.3.2 電化學(xué)性能分析與比較
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
碩士期間公開發(fā)表的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]鋰離子電池錫鈷和錫鈷碳負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 沈丁,楊紹斌,張淑凱.  化工進(jìn)展. 2008(12)
[8]鋰電池發(fā)展簡史[J]. 黃彥瑜.  物理. 2007(08)

碩士論文
[1]幾種錳基正極材料的合成、改性及電化學(xué)性能研究[D]. 鄭浩.湖北大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3150900