碳酸锰基负极材料的改性及其电化学性能
发布时间：2020-12-16 14:14
随着动力汽车、便携式电子设备以及能量储存器件等的快速普及和发展,人类对锂离子二次电池的需求日益增多,需要具备更高的能量密度、功率密度以及安全性。相对于常见的过渡族氧化物负极材料,过渡族碳酸盐负极具有比容量高、储量丰富和安全无毒等优点,并且制备工艺简便、制备成本更低。然而,过渡族碳酸盐导电性差和充放电时体积变化大等问题成为其应用和发展的瓶颈。与导电性高的碳材料复合是解决上述问题的有效途径。其中与石墨烯复合是一种常见的方法,这是由于石墨烯具有超高的电子导电性和优异的机械强度。本文针对碳酸盐负极材料的倍率性能和结构稳定性的改善需求,将碳酸盐与石墨烯进行复合,同时通过对碳酸锰的成分以及结构进行调控,改善其电化学反应活性、反应动力学和结构稳定性等,并对其储锂机理进行深入分析。利用钴元素掺杂和石墨烯复合对碳酸锰的组成和结构进行改性,合成出双金属碳酸盐/石墨烯(MnxCo1-x-x CO3/RGO)复合材料。通过调节原料中Mn/Co摩尔比可以得到不同比例的多孔结构的MnxCo1-x-x CO...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
负极材料的不同反应机理[5]
第 1 章 绪 论还有 LiC3等存在[8]，从而有更高的比容量(300-600 mAh g-1)。碳纳米管的电化学性能与其上的缺陷有很大的关系。很多计算研究表明，随着碳纳米管上缺陷的增多，锂离子能够轻易的穿过管壁，进入到管内，从而处于一个一维的曲面内，更利于锂离子的传递和插入(图 1-4)[9-11]。一般而言，通过强酸进行酸化处理(硝酸、硫酸等)以及球磨等机械方法可以制造缺陷，从而提高其电化学性能。对于碳纳米管而言，其长短[12]，手性[13]等对其性能也有较大的影响。但是由于碳纳米管的制备成本较高，极大地限制了其实际应用。
锂离子能够轻易的穿过管壁，进入到管内，从而处于一个一维的更利于锂离子的传递和插入(图 1-4)[9-11]。一般而言，通过强酸进行酸硝酸、硫酸等)以及球磨等机械方法可以制造缺陷，从而提高其电化对于碳纳米管而言，其长短[12]，手性[13]等对其性能也有较大的影响于碳纳米管的制备成本较高，极大地限制了其实际应用。图 1-3 石墨一阶嵌入化合物的堆垛结构和有序模型(a)堆叠结构；(b)有序结构[14]Fig. 1-3 Structure of the first order embedded compounds for graphite(a) Stacking structure; (b) Order model[14]
本文编号：2920292
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
负极材料的不同反应机理[5]
第 1 章 绪 论还有 LiC3等存在[8]，从而有更高的比容量(300-600 mAh g-1)。碳纳米管的电化学性能与其上的缺陷有很大的关系。很多计算研究表明，随着碳纳米管上缺陷的增多，锂离子能够轻易的穿过管壁，进入到管内，从而处于一个一维的曲面内，更利于锂离子的传递和插入(图 1-4)[9-11]。一般而言，通过强酸进行酸化处理(硝酸、硫酸等)以及球磨等机械方法可以制造缺陷，从而提高其电化学性能。对于碳纳米管而言，其长短[12]，手性[13]等对其性能也有较大的影响。但是由于碳纳米管的制备成本较高，极大地限制了其实际应用。
锂离子能够轻易的穿过管壁，进入到管内，从而处于一个一维的更利于锂离子的传递和插入(图 1-4)[9-11]。一般而言，通过强酸进行酸硝酸、硫酸等)以及球磨等机械方法可以制造缺陷，从而提高其电化对于碳纳米管而言，其长短[12]，手性[13]等对其性能也有较大的影响于碳纳米管的制备成本较高，极大地限制了其实际应用。图 1-3 石墨一阶嵌入化合物的堆垛结构和有序模型(a)堆叠结构；(b)有序结构[14]Fig. 1-3 Structure of the first order embedded compounds for graphite(a) Stacking structure; (b) Order model[14]
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