静电喷雾技术制备石墨烯复合膜电极及其在储能器件上的应用
发布时间：2023-05-31 19:16
近年来,红磷作为锂离子电池与钠离子电池负极,表现出良好的储锂/钠性能,理论比容量可达2596 mAh g-1,是很有潜力的新型负极材料。但是红磷不导电,而且作为负极在充放电时会有强烈的体积效应(300%),对其在相应储能器件上的应用稳定性产生较大的负面影响。石墨烯由于具有良好的导电性被广泛应用于储能器件中,显示了重要的应用前景。本论文在前人基础上,首次通过静电喷雾技术和光波还原法制备了石墨烯基红磷复合膜材料,研究了其在锂离子电池、钠离子电池上的应用,期望发挥该复合材料的协同效应,进一步提高其性能。另外,本文首次用该技术研究了石墨烯纳米带材料在锂离子电池上的应用。具体研究内容如下:1、利用静电喷雾技术制备负载红磷的氧化石墨烯薄膜并经快速光波还原,得到不同比例的石墨烯基红磷复合膜材料:20%/ES-RP/rGO、40%/ES-RP/rGO、60%/ES-RP/rGO,通过XRD、FTIR、拉曼光谱、XPS、SEM、TEM等手段进行表征。结果表明,经静电喷雾技术构建了石墨烯疏松的三维导电结构,红磷粒子在石墨烯表面均匀分布,颗粒的尺寸较小。2、将石墨...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池的概述
1.3 钠离子电池的概述
1.4 石墨烯材料的概述
1.4.1 石墨烯的发展简史
1.4.2 石墨烯的结构及特性
1.4.3 石墨烯的制备方法
1.4.4 石墨烯的改性研究
1.5 磷材料的概述
1.5.1 磷基材料
1.5.2 磷材料的改性
1.6 静电喷雾技术
1.7 石墨烯基材料在储能器件中的应用
1.7.1 石墨烯基磷复合材料作为电极在锂离子电池中的应用
1.7.2 石墨烯基磷复合材料作为电极在钠离子电池中的应用
1.7.3 石墨烯纳米带作为电极在锂离子电池中的应用
1.8 本论文的选题意义及研究内容
第2章 实验用品、仪器及方法原理
2.1 实验试剂及材料
2.2 实验主要仪器
2.3 材料的微观结构表征
2.3.1 X射线衍射
2.3.2 傅里叶红外光谱
2.3.3 X射线光电子能谱
2.3.4 拉曼光谱
2.3.5 扫描电子显微镜
2.3.6 透射电子显微镜
2.4 极片的制作与电池的组装
2.4.1 电极片的制作
2.4.2 扣式半电池的组装
2.5 电化学性能测试
2.5.1 恒流充放电测试
2.5.2 循环伏安法
2.5.3 交流阻抗法
第3章 石墨烯基红磷复合膜材料的制备
3.1 引言
3.2 不同比例的石墨烯基红磷（ES-RP/rGO）复合膜材料的制备
3.2.1 氧化石墨烯的制备
3.2.2 红磷的处理
3.2.3 ES-RP/rGO复合膜材料的制备
3.3 材料表征方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 XRD表征
3.4.2 FTIR表征
3.4.3 XPS表征
3.4.4 拉曼表征
3.4.5 SEM表征
3.4.6 TEM表征
3.5 本章小结
第4章 石墨烯基红磷作为锂离子电池电极材料的研究
4.1 引言
4.2 石墨烯基红磷复合膜电极的制备
4.3 锂离子半电池的装配
4.4 石墨烯基红磷复合膜电极用于锂离子电池的电化学性能研究
4.4.1 恒流充放电测试
4.4.2 交流阻抗测试
4.4.3 循环伏安测试
4.5 本章小结
第5章 石墨烯基红磷作为钠离子电池电极材料的研究
5.1 引言
5.2 石墨烯基红磷复合膜电极的制备
5.3 钠离子半电池的装配
5.4 石墨烯基红磷复合膜电极用于钠离子电池的电化学性能的研究
5.4.1 恒流充放电测试
5.4.2 循环伏安测试
5.4.3 交流阻抗测试
5.5 本章小结
第6章 石墨烯纳米带薄膜材料的制备及其作为锂离子电池电极材料的研究
6.1 引言
6.2 电极的制备
6.2.1 石墨烯纳米带的制备
6.2.2 石墨烯纳米带膜电极的制备
6.3 锂离子半电池的装配
6.4 材料表征
6.5 电化学性能表征
6.6 结果与讨论
6.6.1 石墨烯纳米带材料的表征
6.6.2 石墨烯纳米带膜电极的电化学性能表征
6.7 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3825852
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池的概述
1.3 钠离子电池的概述
1.4 石墨烯材料的概述
1.4.1 石墨烯的发展简史
1.4.2 石墨烯的结构及特性
1.4.3 石墨烯的制备方法
1.4.4 石墨烯的改性研究
1.5 磷材料的概述
1.5.1 磷基材料
1.5.2 磷材料的改性
1.6 静电喷雾技术
1.7 石墨烯基材料在储能器件中的应用
1.7.1 石墨烯基磷复合材料作为电极在锂离子电池中的应用
1.7.2 石墨烯基磷复合材料作为电极在钠离子电池中的应用
1.7.3 石墨烯纳米带作为电极在锂离子电池中的应用
1.8 本论文的选题意义及研究内容
第2章 实验用品、仪器及方法原理
2.1 实验试剂及材料
2.2 实验主要仪器
2.3 材料的微观结构表征
2.3.1 X射线衍射
2.3.2 傅里叶红外光谱
2.3.3 X射线光电子能谱
2.3.4 拉曼光谱
2.3.5 扫描电子显微镜
2.3.6 透射电子显微镜
2.4 极片的制作与电池的组装
2.4.1 电极片的制作
2.4.2 扣式半电池的组装
2.5 电化学性能测试
2.5.1 恒流充放电测试
2.5.2 循环伏安法
2.5.3 交流阻抗法
第3章 石墨烯基红磷复合膜材料的制备
3.1 引言
3.2 不同比例的石墨烯基红磷（ES-RP/rGO）复合膜材料的制备
3.2.1 氧化石墨烯的制备
3.2.2 红磷的处理
3.2.3 ES-RP/rGO复合膜材料的制备
3.3 材料表征方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 XRD表征
3.4.2 FTIR表征
3.4.3 XPS表征
3.4.4 拉曼表征
3.4.5 SEM表征
3.4.6 TEM表征
3.5 本章小结
第4章 石墨烯基红磷作为锂离子电池电极材料的研究
4.1 引言
4.2 石墨烯基红磷复合膜电极的制备
4.3 锂离子半电池的装配
4.4 石墨烯基红磷复合膜电极用于锂离子电池的电化学性能研究
4.4.1 恒流充放电测试
4.4.2 交流阻抗测试
4.4.3 循环伏安测试
4.5 本章小结
第5章 石墨烯基红磷作为钠离子电池电极材料的研究
5.1 引言
5.2 石墨烯基红磷复合膜电极的制备
5.3 钠离子半电池的装配
5.4 石墨烯基红磷复合膜电极用于钠离子电池的电化学性能的研究
5.4.1 恒流充放电测试
5.4.2 循环伏安测试
5.4.3 交流阻抗测试
5.5 本章小结
第6章 石墨烯纳米带薄膜材料的制备及其作为锂离子电池电极材料的研究
6.1 引言
6.2 电极的制备
6.2.1 石墨烯纳米带的制备
6.2.2 石墨烯纳米带膜电极的制备
6.3 锂离子半电池的装配
6.4 材料表征
6.5 电化学性能表征
6.6 结果与讨论
6.6.1 石墨烯纳米带材料的表征
6.6.2 石墨烯纳米带膜电极的电化学性能表征
6.7 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3825852
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3825852.html
