多孔钦膜-TiO 2 NTs复合电极的制备与性能研究
发布时间：2022-01-13 02:57
锂离子电池（LIB）与其他类型储能器件相比,因其具有电压高、能量密度大、寿命周期长等优点,成为最具发展前景的清洁能源之一。其中,TiO2电极材料具有嵌锂电位高、循环稳定性好、价格便宜、环境友好等优点,近年来受到研究人员的广泛关注。但由于传统粉末涂覆TiO2电极材料存在活性物质负载量少、导电性能差等不足,在一定程度上限制了其在商业化方面的应用。研究表明,采用三维自支撑集流体可有效解决以上缺陷并可提高锂离子电池的能量密度。本文采用非溶剂致相分离（NIPS）与高温烧结相结合的方法成功制得孔径分布均匀、厚度可控且具有较好三维骨架结构的多孔钛膜;并以此为基体,通过阳极氧化法,制备出负载TiO2纳米管的多孔钛膜。这种三维自支撑一体化复合电极材料具有能量密度高、倍率性能好等优势。研究结果表明:（1）用粒径为15μm的钛粉配制钛粉含量为58wt%的铸膜液,经刮膜成型,并于1000℃下烧结,可制得孔径分布均匀的三维多孔钛膜。（2）以多孔钛膜为基体,采用阳极氧化法在30V氧化电压下氧化6-10h,可制得机械性能较好、可适用于电极材料的多孔钛...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]阳极氧化TiO2纳米管的制备及其储能特性分析[J]. 林利昕,黄秋安,杨辅军,杨昌平. 湖北大学学报(自然科学版). 2018(02)
[2]TiO2有序纳米管阵列的阳极氧化法制备[J]. 董浩,黄秋安,石大为,杨辅军,王瑞龙,V V Marchenkov,杨昌平. 湖北大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]多孔镍/碳纳米管中空纤维膜的制备与结构表征[J]. 康建立,任增英. 天津工业大学学报. 2018(01)
[4]阳极氧化TiO2纳米管阵列的制备与表征[J]. 炊鹏飞,张锦富,王永善. 陕西理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]泡沫或多孔钛的制备方法研究进展[J]. 肖健,邱贵宝. 稀有金属材料与工程. 2017(06)
[6]TiO2纳米管阵列的制备与改性研究进展[J]. 柳堤,江少群,王刚. 表面技术. 2017(04)
[7]GO/PVDF复合微滤膜制备及其性能表征[J]. 王海涛,王威,夏晓明,杨会芳,薛瑜. 天津工业大学学报. 2017(01)
[8]高度有序非晶TiO2纳米管阵列的制备及其锂电性能研究[J]. 孟瑞晋,侯宏英,刘显茜,杜江,刘松,段继祥. 硅酸盐通报. 2016(01)
[9]纳米多孔铜钛合金的制备及其超级电容器性能[J]. 刘洁,刘旭燕,刘芳,王飞,潘登. 材料研究学报. 2015(12)
[10]水热法合成高纯TiO2（B）纳米线及其锂电性能的研究[J]. 罗骁霄,林升炫,秦巍,文晓刚. 功能材料. 2015(09)
博士论文
[1]TiO2纳米管的制备及改性研究[D]. 梁砚琴.天津大学 2012
硕士论文
[1]锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的制备及其电化学性能的研究[D]. 庄敬祥.北京交通大学 2018
[2]CU-SNO2复合材料的制备及其储锂性能研究[D]. 侯钰轩.天津工业大学 2018
[3]碳掺杂TiO2复合纳米材料的制备及锂电性能研究[D]. 代海玲.大连理工大学 2017
[4]多孔镍膜-CNTs复合电极的制备与性能研究[D]. 任增英.天津工业大学 2017
[5]微纳米多孔α-钛的制备与组织结构及性能研究[D]. 李萍.东南大学 2017
[6]锂离子电池用二氧化钛负极材料的制备研究[D]. 程禹.青海大学 2017
[7]二氧化钛纳米管的制备改性及其光催化性能研究[D]. 占旭.哈尔滨工业大学 2017
[8]三维有序TiO2纳米管基复合材料的制备及其锂电性能[D]. 孟瑞晋.昆明理工大学 2016
[9]一维二氧化钛纳米材料的制备、改性及性能研究[D]. 陈仕强.湖北工业大学 2016
[10]二氧化钛纳米管的制备及应用研究[D]. 杨小慧.电子科技大学 2016
本文编号：3585930
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１锂离子电池应用??Ｆｉｇ．?１－１?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ??
?Ｃａｔｈｏｄｅ??（ＧｒａｐＪｉｉｌｅ）?＠?ｕ?（ＬｉＣｏ０２）??图１－２锂离子电池工作原理ｗ??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓｒ??１．２锂离子电池负极材料??电极材料是锂离子电池的关键组成部分，电极材料的好坏将直接影响着锂离??子电池的电化学性能。其中电极材料的强度、軔性、比表面积和导电性能又是制??约其在锂电应用中性能表现的关键因素。因此如何制备高强、高导、高韧、高比??表面积的复合电极材料是目前科学研宄的热点问题。随着研宄的深入，近年来被??研究人员广泛关注的锂电负极材料主要包括碳材料和金属氧化物两大类，如图??１－３所示。??石墨??碳类负极材料?｜?｜碳纳米管（ＣＭＴＪ??离?￣石墨輝—＂??子????电??池＿??负??????ｇ?锂合金反应机理?＿？＊?ｓｎ０２??材??????１?料????????圣属氧也物负极分料｜?
圣属氧也物负极分料｜?１?转换反应机理?１＿＾｜?ｆｃ２０３、Ｃｏ３０４、Ｖ２ｄＴ??锂离子嵌入／脱离反应机理Ｉ?＿■？?Ｉ?ＴｉＱ２??图１－３锂电负极材料分类??Ｆｉｇ．】－３?Ｓｏｒｔ?ｏｆ?ａｎｏｄｅ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｉｎ?ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓ??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]阳极氧化TiO2纳米管的制备及其储能特性分析[J]. 林利昕,黄秋安,杨辅军,杨昌平. 湖北大学学报(自然科学版). 2018(02)
[2]TiO2有序纳米管阵列的阳极氧化法制备[J]. 董浩,黄秋安,石大为,杨辅军,王瑞龙,V V Marchenkov,杨昌平. 湖北大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]多孔镍/碳纳米管中空纤维膜的制备与结构表征[J]. 康建立,任增英. 天津工业大学学报. 2018(01)
[4]阳极氧化TiO2纳米管阵列的制备与表征[J]. 炊鹏飞,张锦富,王永善. 陕西理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]泡沫或多孔钛的制备方法研究进展[J]. 肖健,邱贵宝. 稀有金属材料与工程. 2017(06)
[6]TiO2纳米管阵列的制备与改性研究进展[J]. 柳堤,江少群,王刚. 表面技术. 2017(04)
[7]GO/PVDF复合微滤膜制备及其性能表征[J]. 王海涛,王威,夏晓明,杨会芳,薛瑜. 天津工业大学学报. 2017(01)
[8]高度有序非晶TiO2纳米管阵列的制备及其锂电性能研究[J]. 孟瑞晋,侯宏英,刘显茜,杜江,刘松,段继祥. 硅酸盐通报. 2016(01)
[9]纳米多孔铜钛合金的制备及其超级电容器性能[J]. 刘洁,刘旭燕,刘芳,王飞,潘登. 材料研究学报. 2015(12)
[10]水热法合成高纯TiO2（B）纳米线及其锂电性能的研究[J]. 罗骁霄,林升炫,秦巍,文晓刚. 功能材料. 2015(09)
博士论文
[1]TiO2纳米管的制备及改性研究[D]. 梁砚琴.天津大学 2012
硕士论文
[1]锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的制备及其电化学性能的研究[D]. 庄敬祥.北京交通大学 2018
[2]CU-SNO2复合材料的制备及其储锂性能研究[D]. 侯钰轩.天津工业大学 2018
[3]碳掺杂TiO2复合纳米材料的制备及锂电性能研究[D]. 代海玲.大连理工大学 2017
[4]多孔镍膜-CNTs复合电极的制备与性能研究[D]. 任增英.天津工业大学 2017
[5]微纳米多孔α-钛的制备与组织结构及性能研究[D]. 李萍.东南大学 2017
[6]锂离子电池用二氧化钛负极材料的制备研究[D]. 程禹.青海大学 2017
[7]二氧化钛纳米管的制备改性及其光催化性能研究[D]. 占旭.哈尔滨工业大学 2017
[8]三维有序TiO2纳米管基复合材料的制备及其锂电性能[D]. 孟瑞晋.昆明理工大学 2016
[9]一维二氧化钛纳米材料的制备、改性及性能研究[D]. 陈仕强.湖北工业大学 2016
[10]二氧化钛纳米管的制备及应用研究[D]. 杨小慧.电子科技大学 2016
本文编号：3585930
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