發(fā)布時間：2017-12-11 05:34

  本文關(guān)鍵詞：靜電紡絲法制備過渡金屬氧化物及其在鋰電池和氣敏傳感上的應(yīng)用

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【摘要】：近年來,開發(fā)新能源和環(huán)境保護(hù)是社會關(guān)注的焦點。一方面,作為已經(jīng)商業(yè)化的新能源之一,由于社會的進(jìn)步,對鋰離子電池的性能提出了更高的要求。例如更高的可逆容量、更長的使用壽命等等。而解決這一問題的關(guān)鍵是開發(fā)性能更加優(yōu)越的新型鋰離子電池陽極材料。目前,傳統(tǒng)的陽極材料是石墨,其循環(huán)性能較好,但是可逆容量不足。與之相反,Si材料的理論容量很高,超過石墨的十倍以上。然而由于儲鋰量大,循環(huán)過程中結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的破壞�；谝陨蟽煞N材料的優(yōu)缺點,過渡金屬氧化物(TMO)具有較高的理論容量和較長的循環(huán)壽命。因此這類材料很有希望成為下一代鋰離子電池陽極材料。另一方面,氣敏傳感器在環(huán)境監(jiān)測方面發(fā)揮著重要作用。與其他類型的氣敏傳感器相比,半導(dǎo)體型氣敏傳感器的檢測手段簡單、靈敏度高。因此它受到了廣泛地關(guān)注和研究。而半導(dǎo)體型氣敏傳感器的關(guān)鍵在于高性能氣敏材料的制備。目前,研究較多的氣敏材料有SnO_2、In_2O_3等等。開發(fā)靈敏度更高、性能更加穩(wěn)定的氣敏材料以及探索不同氣敏材料的傳感機理仍然是眾多科研工作者的課題之一。本論文旨在利用靜電紡絲的方法,制備一維納米材料,并將其運用于鋰離子電池陽極材料和氣敏傳感器上。本文具體內(nèi)容總結(jié)如下:(1)用靜電紡絲的方法制備出石墨烯復(fù)合的MnO納米線。我們將氧化石墨的乙醇溶液作為靜電紡絲前驅(qū)體溶劑,所制備的復(fù)合納米線導(dǎo)電性和機械強度均有提高。將其運用到鋰離子電池陽極材料中,我們發(fā)現(xiàn)在1OOmA/g的放電速率下循環(huán)150圈,可逆容量為813 mAh/g。(2)我們通過靜電紡絲的方法制備了SnO_2/Nb_2O_5復(fù)合納米線。通過BET、XPS等測試手段,對復(fù)合納米線和純SnO_2納米線的比表面積以及表面狀態(tài)做了系統(tǒng)的研究。研究表明,復(fù)合納米線的比表面積和氧空位都有所增加,因此材料的氣敏傳感器件的靈敏度得到提升。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM912;TB383.1;TP212

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本文編號：1277377