本文關(guān)鍵詞：多級(jí)結(jié)構(gòu)氧化鎢基負(fù)極材料的制備及儲(chǔ)鋰性能研究

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【摘要】：本論文采用簡(jiǎn)單的溶劑熱方法,成功制備了由納米板構(gòu)筑的中空球形WO_3材料、高導(dǎo)電碳材料均勻包覆的WO_3/C中空球形復(fù)合材料以及一維管狀多級(jí)結(jié)構(gòu)WO_3材料,并對(duì)上述多級(jí)結(jié)構(gòu)WO_3材料的形貌、微觀結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性以及儲(chǔ)鋰性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究,所得結(jié)果如下:(1)以六氯化鎢為鎢源,通過(guò)無(wú)模板的溶劑熱法,以乙酸溶劑一步反應(yīng)制備了多級(jí)結(jié)構(gòu)的WO_3中空微球,微球由平均厚度40 nm左右的納米板構(gòu)筑而成,球殼厚度為200 nm左右,并且中空微球表面為松散多孔結(jié)構(gòu)。這種中空微球表現(xiàn)出了優(yōu)異的儲(chǔ)鋰性能:在100 mA g-1的電流密度下,首次放電比容量為1701 mAh g-1,充電比容量為1228 mAh g-1,庫(kù)倫效率為72%,100次循環(huán)后可逆比容量保持在700 mA h g-1,接近于WO_3的理論儲(chǔ)鋰容量;并且,在電流密度為1600 mA g-1時(shí),500次循環(huán)后放電比容量在214 mAh g-1左右;(2)以WO_3中空微球?yàn)榛|(zhì)、葡萄糖為碳源,通過(guò)水熱反應(yīng)得到了中空球形WO_3/C復(fù)合材料。與純相WO_3中空球相比,WO_3/C復(fù)合材料的首次庫(kù)倫效率和倍率性能有了一定的提升:在100 mA g-1的電流密度下,首次庫(kù)倫效率達(dá)到了84%。電流密度為1600 mA g-1時(shí),50次循環(huán)放電比容量達(dá)到了379 mA h g-1,遠(yuǎn)高于相同條件下純相WO_3中空微球的234 mA h g-1;(3)以六氯化鎢為鎢源、以無(wú)水乙醇為溶劑,在尿素輔助下通過(guò)溶劑熱法制備了由納米粒子構(gòu)筑的新穎的一維管狀多級(jí)結(jié)構(gòu)WO_3材料。該材料也表現(xiàn)出優(yōu)異的儲(chǔ)鋰性能:在電流密度為400 mA g-1,首次放電比容量為491 mAh g-1,循環(huán)50次以后仍可達(dá)456 mAh g-1,容量保持率為93%,平均每個(gè)循環(huán)的容量衰減僅為0.14%。增加電流密度到1600 mA g-1時(shí),材料的放電比容量仍高達(dá)342 mA g-1,說(shuō)明該材料具有非常優(yōu)異的倍率性能。
【關(guān)鍵詞】：多級(jí)結(jié)構(gòu) WO_3 溶劑熱 鋰離子電池 負(fù)極
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ136.13
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-29
• 1.1 引言10-11
• 1.2 鋰離子電池概述11-13
• 1.3 金屬氧化物負(fù)極材料13-22
• 1.3.1 金屬氧化物負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰機(jī)理13-14
• 1.3.2 金屬氧化物負(fù)極材料性能的改進(jìn)方法14-22
• 1.4 氧化鎢基材料的制備及其在鋰離子電池中的應(yīng)用22-27
• 1.4.1 三氧化鎢材料的制備及其在鋰離子電池中的應(yīng)用23-25
• 1.4.2 氧化鎢基復(fù)合材料的制備及其在鋰離子電池中的應(yīng)用25-27
• 1.5 選題依據(jù)及研究的主要內(nèi)容27-29
• 第2章 實(shí)驗(yàn)部分29-34
• 2.1 主要試劑和儀器29-30
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑29
• 2.1.2 主要制備和測(cè)試儀器29-30
• 2.2 材料的制備30-31
• 2.2.1 WO_3空心微球的制備30
• 2.2.2 WO_3/C復(fù)合空心微球的制備30-31
• 2.2.3 WO_3納米管的制備31
• 2.3 材料的表征31-32
• 2.3.1 X-射線粉末衍射分析（XRD）31
• 2.3.2 電鏡分析31
• 2.3.3 熱重-差熱分析（TG-DTA）31-32
• 2.3.4 拉曼光譜分析（Raman）32
• 2.3.5 比表面與孔徑分析（BET）32
• 2.4 電極的制備和電池的組裝32
• 2.4.1 電極的制備32
• 2.4.2 扣式電池的組裝32
• 2.5 電極材料的電化學(xué)性能測(cè)試32-34
• 2.5.1 充放電性能測(cè)試32
• 2.5.2 循環(huán)伏安和阻抗譜測(cè)試32-34
• 第3章 WO_3空心微球的制備與儲(chǔ)鋰性能34-49
• 3.1 WO_3前驅(qū)體微球合成條件的探究34-39
• 3.1.1 溶劑的影響34-36
• 3.1.2 WCl6加入量的影響36-37
• 3.1.3 反應(yīng)溫度的影響37-38
• 3.1.4 反應(yīng)時(shí)間的影響38-39
• 3.2 WO_3空心微球的表征39-43
• 3.2.1 物相及結(jié)構(gòu)表征39-41
• 3.2.2 形貌表征41-42
• 3.2.3 WO_3空心微球的生長(zhǎng)機(jī)理42-43
• 3.3 WO_3空心微球的儲(chǔ)鋰性能43-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第4章 WO_3/C復(fù)合空心微球的制備及儲(chǔ)鋰性能49-60
• 4.1 WO_3/C前驅(qū)體空心微球合成條件的探究49-52
• 4.1.1 碳源對(duì)WO_3/C復(fù)合材料的影響49-50
• 4.1.2 葡萄糖加入量對(duì)WO_3/C復(fù)合材料的影響50-52
• 4.2 WO_3/C復(fù)合空心微球的表征52-56
• 4.2.1 物相及結(jié)構(gòu)表征52-54
• 4.2.2 形貌表征54-56
• 4.3 WO_3/C復(fù)合空心微球的儲(chǔ)鋰性能56-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第5章 一維管狀WO_3的制備及儲(chǔ)鋰性能60-72
• 5.1 一維管狀WO_3前驅(qū)體合成的條件探究60-65
• 5.1.1 尿素加入量的影響60-62
• 5.1.2 反應(yīng)時(shí)間的影響62
• 5.1.3 WCl6加入量的影響62-63
• 5.1.4 溫度的影響63-65
• 5.2 一維管狀WO_3的表征65-68
• 5.2.1 物相及結(jié)構(gòu)表征65-67
• 5.2.2 形貌表征67-68
• 5.3 一維管狀WO_3的儲(chǔ)鋰性能68-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-83
• 攻讀碩士期間發(fā)表和投稿的學(xué)術(shù)論文83-84
• 致謝84

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2 王強(qiáng);曾暉;姚宏旭;;微/納多級(jí)結(jié)構(gòu)LiMn_2O_4微米球在水系鋰離子電池中的應(yīng)用[J];安徽化工;2013年03期

3 尹紅哲;程曉麗;徐e，

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