最近,以MnO和MnF2為代表的錳基金屬氧化物和氟化物負(fù)極材料,由于其具有較好的儲能特性而引起了廣泛的關(guān)注。MnO和MnF2具有理論比容量（755.6和577 mAh g-1）較高、電動勢值相對較低和資源很豐富等優(yōu)點。然而,MnO和MnF2的電導(dǎo)率都較低,電化學(xué)反應(yīng)過程中體積變化較大使得電極材料粉化脫落嚴(yán)重,導(dǎo)致該類材料具有較差循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。針對這些不足,我們通過優(yōu)化反應(yīng)物濃度、磁場誘導(dǎo)、碳復(fù)合和元素?fù)诫s等手段調(diào)控材料的形貌、微納結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性,研究該類材料電化學(xué)儲能特性,主要內(nèi)容如下:（1）采用水熱法和磁場輔助水熱法分別合成MnCO3前驅(qū)體,然后熱解制備了多孔微米立方體和介孔微米鏈結(jié)構(gòu)MnO材料。通過調(diào)控尿素含量和改變磁場強度優(yōu)化了材料的形貌和微納結(jié)構(gòu),從而獲得良好的電化學(xué)性能。多孔微米立方結(jié)構(gòu)MnO在0.5 C時經(jīng)過200個循環(huán)后,放電比容量達(dá)到914.6 mAh g-1。而介孔微米鏈結(jié)構(gòu)MnO在2 C時經(jīng)過250個循環(huán)后,放電比容量達(dá)到768.7 mAh g-1;甚至在8 C時經(jīng)過2000個循環(huán)后,放電比容量仍保持在198.3 mAh g-1。多孔微米立方和介孔微米鏈結(jié)構(gòu)M... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 微納結(jié)構(gòu)材料用于儲能的優(yōu)勢、挑戰(zhàn)和設(shè)計
        1.1.1 微納結(jié)構(gòu)材料用于儲能的優(yōu)勢
        1.1.2 微納結(jié)構(gòu)材料用于儲能的挑戰(zhàn)
        1.1.3 微納結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計原則
    1.2 鋰離子電池簡述
        1.2.1 鋰離子電池發(fā)展簡介
        1.2.2 鋰離子電池結(jié)構(gòu)和原理
    1.3 鋰離子電池負(fù)極材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 Si/Ge材料
        1.3.2 金屬氧化物
        1.3.3 錳基氧/氟化物
    1.4 本論文的選題意義及研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第2章 微納結(jié)構(gòu)MnO的制備及電化學(xué)儲能特性研究
    2.1 多孔MnO微米立方體制備及電化學(xué)儲能特性
        2.1.1 實驗
        2.1.2 結(jié)果與討論
    2.2 磁場誘導(dǎo)介孔MnO微米鏈的合成及電化學(xué)儲能特性
        2.2.1 實驗
        2.2.2 結(jié)果和討論
    2.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第3章 微納結(jié)構(gòu)MnO@C的制備及電化學(xué)特性研究
    3.1 實驗
        3.1.1 實驗器材
        3.1.2 MnO@C的制備過程
        3.1.3 MnO@C的物性表征
        3.1.4 MnO@C的電化學(xué)測試
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 MnO@C的結(jié)構(gòu)和形貌
        3.2.2 MnO@C的電化學(xué)特性
    3.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 鈷摻雜對MnO電化學(xué)儲能特性的調(diào)控研究
    4.1 實驗
        4.1.1 實驗器材
        4.1.2 Mn_(1-x)Co_xO(x=0,0.1,0.2,0.3)的制備過程
        4.1.3 Mn_(1-x)Co_xO(x=0,0.1,0.2,0.3)的物性表征
        4.1.4 Mn_(1-x)Co_xO (x=0, 0.1,0.2, 0.3)的電化學(xué)測試
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 Mn_(1-x)Co_xO (x=0, 0.1,0.2,0.3)的結(jié)構(gòu)和形貌
        4.2.2 Mn_(1-x)Co_xO(x=0, 0.1,0.2, 0.3)的電化學(xué)特性
    4.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第5章 微納結(jié)構(gòu)MnF_2的制備及電化學(xué)儲能特性研究
    5.1 實驗
        5.1.1 實驗器材
        5.1.2 MnF_2的制備過程
        5.1.3 MnF_2的物性測試
        5.1.4 MnF_2的電化學(xué)測試
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 MnF_2的結(jié)構(gòu)和形貌
        5.2.2 MnF_2的生長機(jī)理
        5.2.3 MnF_2的電化學(xué)儲能特性
    5.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第6章 微納結(jié)構(gòu)MnF_2@CNT的制備及電化學(xué)性能研究
    6.1 實驗
        6.1.1 實驗器材
        6.1.2 MnF_2@CNT的制備過程
        6.1.3 MnF_2@CNT的物性表征
        6.1.4 MnF_2@CNT的電化學(xué)測試
    6.2 結(jié)果和討論
        6.2.1 MnF_2@CNT的結(jié)構(gòu)和形貌
        6.2.2 MnF_2@CNT的生長機(jī)理
        6.2.3 MnF_2@CNT的電化學(xué)特性
    6.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第7章 總結(jié)與展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果



本文編號：3191115