隨著社會的快速發(fā)展,人們對綠色環(huán)保的能源需求越來越多。為了減少化石燃料的過度消耗,促進(jìn)電動(dòng)汽車以及電子設(shè)備的快速增長,人們大力推動(dòng)高能量可充電電池的發(fā)展。鋰離子電池由于其循環(huán)性能好、能量密度高、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。而鈉離子電池由于其潛在的成本優(yōu)勢和豐富的自然資源,也得到了越來越多的關(guān)注。傳統(tǒng)的石墨負(fù)極材料已經(jīng)滿足不了目前的需求。SnSb合金由于比較高的理論容量,被認(rèn)為是一個(gè)很有前景的負(fù)極材料。而且在充放電過程中Sn和Sb都具有儲存鋰離子和鈉離子的能力,有助于提升整體容量。本文運(yùn)用靜電紡絲技術(shù)制備了多孔碳納米纖維包覆的SnSb合金納米顆粒作為負(fù)極材料,研究了其電化學(xué)性能。主要研究內(nèi)容如下:1、運(yùn)用靜電紡絲技術(shù)以及后續(xù)的熱處理合成了 SnSb@N-PCNFs。使用疊氮化鋰作為沖孔劑和氮源,得到了孔徑分布比較均勻的SnSb@N-PCNFs。纖維平均直徑在200nm左右,SnSb合金顆粒的直徑為12-20nm。生成的多孔狀的納米纖維可以有效緩解充放電過程中的體積膨脹和顆粒粉碎等問題,大大提升了鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性以及倍率性能。在100 mA g-1的電流密度下,經(jīng)過100圈循環(huán),... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰/鈉離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展歷史
        1.2.2 鋰離子電池工作原理
        1.2.3 鈉離子電池發(fā)展歷史
        1.2.4 鈉離子電池工作原理
    1.3 鋰/鈉離子電池負(fù)極材料簡介
        1.3.1 鋰離子電池負(fù)極材料概述
        1.3.2 鈉離子電池負(fù)極材料概述
        1.3.3 SnSb合金材料研究進(jìn)展
    1.4 靜電紡絲技術(shù)簡介
        1.4.1 靜電紡絲技術(shù)基本原理
        1.4.2 電紡參數(shù)的影響
        1.4.3 電紡纖維形貌的多樣化
    1.5 論文選題思路及主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)藥品及實(shí)驗(yàn)儀器
    2.1 本論文中主要實(shí)驗(yàn)藥品與實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料物性表征與儀器
        2.2.1 X射線衍射儀(XRD)
        2.2.2 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.3 激光拉曼光譜儀(LRS)
        2.2.4 熱重分析儀(TGA)
        2.2.5 全自動(dòng)比表面積和孔隙分析儀
        2.2.6 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.7 透射電子顯微鏡(TEM)
    2.3 電池組裝和電化學(xué)性能測試
        2.3.1 負(fù)極極片制備
        2.3.2 扣式電池組裝
        2.3.3 恒流充放電及倍率性能測試
        2.3.4 循環(huán)伏安測試(CV)
        2.3.5 交流阻抗測試(EIS)
第3章 靜電紡絲技術(shù)制備SnSb@N-PCNFs及其儲鋰性能研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 樣品表征
        3.2.3 電化學(xué)性能測試
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.3.1 SnSb@N-PCNFs結(jié)構(gòu)和形貌表征
        3.3.2 SnSb@N-PCNFs儲鏗性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 同軸電紡制備rGO@SnSb@N-PCNFs及其儲鈉性能研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 樣品制備
        4.2.2 樣品表征
        4.2.3 電化學(xué)性能測試
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.3.1 rGO@SnSb＠N-PCNFs結(jié)構(gòu)和形貌表征
        4.3.2 rGO@SnSb＠N-PCNFs儲鈉性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀研期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3171067