鋰離子電池自上世紀九十年代問世以來,已廣泛應用于人們的日常生活中。由于鋰離子電池的使用壽命有限,廢舊的鋰離子電池數(shù)量在持續(xù)增長,如果不得到及時的處理,隨意丟棄廢舊鋰離子電池將會嚴重污染周圍環(huán)境并浪費其中資源。本文采用酸浸出的方法回收鎳鈷等金屬,并將回收得到的鎳鈷金屬用于制備Ni/Co-MOF材料。此外,將MOF材料進行氧化和硫化處理,得到相應的NiO/CoO球體和NiS₂/CoS空心球殼,并研究其作為電極材料應用于超級電容器的電化學性能。本文采用水熱法制備MOF球型結構,并通過燒結和硫化得到MOF球殼結構。分別采用X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）和能譜分析（EDX）對材料的晶體結構、成分和表面形貌進行表征。通過交流阻抗（EIS）、恒流充放電（GCD）和循環(huán)伏安（CV）對材料的超級電容器電化學性能進行了測試分析。通過制備條件的調控,Ni/Co-MOF材料呈現(xiàn)形狀規(guī)則、尺寸穩(wěn)定、分布均勻的球狀結構;NiO/CoO材料表現(xiàn)為細小顆粒組成的規(guī)則球狀;NiS₂/CoS材料為由細小顆粒組成的空心球殼狀。超級電容器電化學性能測試結果表明:Ni/Co-...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 鋰離子電池
        1.1.1 鋰離子電池結構及工作原理
        1.1.2 鋰離子電池的電極材料
    1.2 廢舊鋰離子電池回收
        1.2.1 廢舊鋰離子電池回收的意義
        1.2.2 國內外鋰離子電池回收的研究現(xiàn)狀
    1.3 金屬有機框架(MOF)
        1.3.1 MOF材料的結構及其特點
        1.3.2 MOF材料的應用
        1.3.3 MOF材料在電化學應用方面的前景及其研究現(xiàn)狀
    1.4 超級電容器
        1.4.1 超級電容器的誕生及發(fā)展
        1.4.2 超級電容器的結構及其特點
        1.4.3 超級電容器的電極材料及其研究現(xiàn)狀
    1.5 研究的選題依據(jù)、研究內容及技術路線
        1.5.1 論文的選題依據(jù)
        1.5.2 論文的研究內容
        1.5.3 論文的研究路線
第二章 實驗
    2.1 實驗試劑與實驗設備
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗設備
    2.2 實驗內容
        2.2.1 廢舊鋰離子電池中鎳鈷的回收
        2.2.2 Ni-MOF粉體材料的制備
        2.2.3 水熱法制備MOF粉體材料
    2.3 材料表征
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 電子掃描顯微鏡(SEM)
        2.3.3 能譜元素面掃描(EDX)
        2.3.4 比表面積測試(BET)
    2.4 電化學性能測試
        2.4.1 三電極體系
        2.4.2 電化學阻抗譜(EIS)
        2.4.3 恒流充放電(GCD)
        2.4.4 循環(huán)伏安測試(CV)
第三章 廢舊鋰離子電池中鎳鈷金屬的回收
    3.1 廢舊鋰離子電池的回收及拆解
    3.2 鎳鈷金屬的回收
        3.2.1 堿溶解過程
        3.2.2 酸浸出和P204萃取凈化過程
        3.2.3 P507萃取分離鈷和鋰
第四章 不同方法制備Ni-MOF
    4.1 溶劑熱法制備Ni-MOF粉體材料
        4.1.1 溶劑熱法制得Ni-MOF粉體材料的結構形貌
    4.2 水熱法制備Ni-MOF粉體材料
        4.2.1 不同金屬鎳源制備MOF材料
        4.2.2 不同水熱反應溫度制備MOF材料
        4.2.3 不同水熱反應時間制備MOF材料
        4.2.4 不同醇用量制備MOF材料
    4.3 本章小結
第五章 復合Ni/Co-MOF材料的制備及其氧化硫化
    5.1 鎳鈷復合Ni/Co-MOF材料
        5.1.1 Ni/Co復合對Ni/Co-MOF材料結構形貌的影響
        5.1.2 Ni/Co復合對Ni/Co-MOF材料電化學性能的影響
    5.2 Ni/Co-MOF材料的氧化(NiO/CoO)
        5.2.1 NiO/CoO材料的結構形貌
        5.2.2 NiO/CoO材料的電化學性能
    5.3 Ni/Co-MOF材料的硫化(NiS₂/CoS)
        5.3.1 NiS₂/CoS材料的結構形貌
        5.3.2 NiS₂/CoS材料的電化學性能
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及研究成果
致謝



本文編號：4021554