钼基纳米材料的制备及其储锂/钠性能研究
发布时间：2021-03-05 22:26
钼基金属硫化物及氧化物由于其具有较高的理论比容量,被认为是极具应用潜力的锂离子电池负极材料。然而,钼基金属化合物在应用为锂离子电池负极材料时存在导电性能差、体积膨胀等问题。纳米化法是改善钼基金属化合物电化学性质的常用方法。本论文采用简单的水热法制备了二硫化钼纳米管、二硫化钼纳米花、二氧化钼纳米粒子等一系列纳米结构的钼基化合物,并研究了其作为锂离子和钠离子电池负极材料的电化学性质。主要工作内容如下:1、设计合成了碳复合的二硫化钼纳米管结构。以三氧化钼纳米线为前驱体,采用水热法一步合成了中空的一维碳复合二硫化钼纳米管结构。基于柯肯达尔效应法形成的这一产物是由二硫化钼纳米薄片堆积成的中空管状结构。碳复合二硫化钼纳米管材料应用为锂离子负极材料时,于100 mA/g倍率条件下,第一圈放电比容量可达到1326.9 mAh/g,此时的库伦效率为92%。于500 mA/g工作电流密度下进行充放电300个循环后,放电比容量仍有1058 mAh/g。而且在5A/g大倍率下充放电,材料的比容量可达到850mAh/g。碳复合二硫化钼纳米管材料所呈现的优异储锂性能主要归因于同步复合的碳材料以及稳定的一维中空式纳...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２?（ａ）锂金属电池工作原理图，（ｂ）锂离子电池工作原理图［１］
高于ＳＥＩ膜的形成电位，所以表面基本不会形成ＳＥＩ膜，电池倍率性能优??异。尤其是钛酸锂材料，目前可以做到１５分钟充满电。Ｍａｉｅｒ等人合成了钛酸??锂纳米管阵列，如图１－３，电池在１００?Ｃ超过倍率下比容量仍然达到８０?ｍＡｈ／ｇ，??并且在１０?Ｃ倍率下循环５００次，容量保留率达到９０％以上［５８］。该材料如此高的??倍率性能除了由脱嵌机制影响外，纳米化的结构使得锂离子传递距离变短，因??此能够非常快速的脱嵌锂离子。但是该放式带来另外的问题就是容量衰减。由??于纳米管阵列极大的比表面使得电池极易发生副反应，影响电池循环寿命。中??国珠海银隆公司生产的钛酸锂负极材料循环寿命可以达到惊人的２００００次，保??证电池１０年的使用寿命。因此，纳米化虽然可以提高倍率性能，但是会牺牲循??环性能。包碳是钛酸锂材料性能改进常用的方法［５９４２］。????３．０－，???０．００１０．《ａ）?六?（ｂ）?＿１Ｃ??Ａ?２．５?—１〇Ｃ??一?０训０５．?／?Ｉ?一?一３〇Ｃ??＜?Ｊ?＼?＾?—６０Ｃ??〇?０００００?－???〇）２?０１?一ｉ〇〇ｃ??５－〇ｉ）〇〇５－??－〇ｉ）〇ｉ〇－?ｉ．ｏ??１．０?１．５?２．０?２＊５?３．０?０?３０?６０?９０?１２０?１５０?１８９??Ｖｏｌｔａｇｅ?（Ｖ）?Ｓｐｅｃｉｆｉｃ?ｃａｐａｃｉｔｙ?（ｍＡ?ｈ?ｇ＂１）?一??？２〇〇－ｆｗ?ｆ１００—??＾?１７５?－?１〇?
高于ＳＥＩ膜的形成电位，所以表面基本不会形成ＳＥＩ膜，电池倍率性能优??异。尤其是钛酸锂材料，目前可以做到１５分钟充满电。Ｍａｉｅｒ等人合成了钛酸??锂纳米管阵列，如图１－３，电池在１００?Ｃ超过倍率下比容量仍然达到８０?ｍＡｈ／ｇ，??并且在１０?Ｃ倍率下循环５００次，容量保留率达到９０％以上［５８］。该材料如此高的??倍率性能除了由脱嵌机制影响外，纳米化的结构使得锂离子传递距离变短，因??此能够非常快速的脱嵌锂离子。但是该放式带来另外的问题就是容量衰减。由??于纳米管阵列极大的比表面使得电池极易发生副反应，影响电池循环寿命。中??国珠海银隆公司生产的钛酸锂负极材料循环寿命可以达到惊人的２００００次，保??证电池１０年的使用寿命。因此，纳米化虽然可以提高倍率性能，但是会牺牲循??环性能。包碳是钛酸锂材料性能改进常用的方法［５９４２］。????３．０－，???０．００１０．《ａ）?六?（ｂ）?＿１Ｃ??Ａ?２．５?—１〇Ｃ??一?０训０５．?／?Ｉ?一?一３〇Ｃ??＜?Ｊ?＼?＾?—６０Ｃ??〇?０００００?－???〇）２?０１?一ｉ〇〇ｃ??５－〇ｉ）〇〇５－??－〇ｉ）〇ｉ〇－?ｉ．ｏ??１．０?１．５?２．０?２＊５?３．０?０?３０?６０?９０?１２０?１５０?１８９??Ｖｏｌｔａｇｅ?（Ｖ）?Ｓｐｅｃｉｆｉｃ?ｃａｐａｃｉｔｙ?（ｍＡ?ｈ?ｇ＂１）?一??？２〇〇－ｆｗ?ｆ１００—??＾?１７５?－?１〇?
本文编号：3065972
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２?（ａ）锂金属电池工作原理图，（ｂ）锂离子电池工作原理图［１］
高于ＳＥＩ膜的形成电位，所以表面基本不会形成ＳＥＩ膜，电池倍率性能优??异。尤其是钛酸锂材料，目前可以做到１５分钟充满电。Ｍａｉｅｒ等人合成了钛酸??锂纳米管阵列，如图１－３，电池在１００?Ｃ超过倍率下比容量仍然达到８０?ｍＡｈ／ｇ，??并且在１０?Ｃ倍率下循环５００次，容量保留率达到９０％以上［５８］。该材料如此高的??倍率性能除了由脱嵌机制影响外，纳米化的结构使得锂离子传递距离变短，因??此能够非常快速的脱嵌锂离子。但是该放式带来另外的问题就是容量衰减。由??于纳米管阵列极大的比表面使得电池极易发生副反应，影响电池循环寿命。中??国珠海银隆公司生产的钛酸锂负极材料循环寿命可以达到惊人的２００００次，保??证电池１０年的使用寿命。因此，纳米化虽然可以提高倍率性能，但是会牺牲循??环性能。包碳是钛酸锂材料性能改进常用的方法［５９４２］。????３．０－，???０．００１０．《ａ）?六?（ｂ）?＿１Ｃ??Ａ?２．５?—１〇Ｃ??一?０训０５．?／?Ｉ?一?一３〇Ｃ??＜?Ｊ?＼?＾?—６０Ｃ??〇?０００００?－???〇）２?０１?一ｉ〇〇ｃ??５－〇ｉ）〇〇５－??－〇ｉ）〇ｉ〇－?ｉ．ｏ??１．０?１．５?２．０?２＊５?３．０?０?３０?６０?９０?１２０?１５０?１８９??Ｖｏｌｔａｇｅ?（Ｖ）?Ｓｐｅｃｉｆｉｃ?ｃａｐａｃｉｔｙ?（ｍＡ?ｈ?ｇ＂１）?一??？２〇〇－ｆｗ?ｆ１００—??＾?１７５?－?１〇?
高于ＳＥＩ膜的形成电位，所以表面基本不会形成ＳＥＩ膜，电池倍率性能优??异。尤其是钛酸锂材料，目前可以做到１５分钟充满电。Ｍａｉｅｒ等人合成了钛酸??锂纳米管阵列，如图１－３，电池在１００?Ｃ超过倍率下比容量仍然达到８０?ｍＡｈ／ｇ，??并且在１０?Ｃ倍率下循环５００次，容量保留率达到９０％以上［５８］。该材料如此高的??倍率性能除了由脱嵌机制影响外，纳米化的结构使得锂离子传递距离变短，因??此能够非常快速的脱嵌锂离子。但是该放式带来另外的问题就是容量衰减。由??于纳米管阵列极大的比表面使得电池极易发生副反应，影响电池循环寿命。中??国珠海银隆公司生产的钛酸锂负极材料循环寿命可以达到惊人的２００００次，保??证电池１０年的使用寿命。因此，纳米化虽然可以提高倍率性能，但是会牺牲循??环性能。包碳是钛酸锂材料性能改进常用的方法［５９４２］。????３．０－，???０．００１０．《ａ）?六?（ｂ）?＿１Ｃ??Ａ?２．５?—１〇Ｃ??一?０训０５．?／?Ｉ?一?一３〇Ｃ??＜?Ｊ?＼?＾?—６０Ｃ??〇?０００００?－???〇）２?０１?一ｉ〇〇ｃ??５－〇ｉ）〇〇５－??－〇ｉ）〇ｉ〇－?ｉ．ｏ??１．０?１．５?２．０?２＊５?３．０?０?３０?６０?９０?１２０?１５０?１８９??Ｖｏｌｔａｇｅ?（Ｖ）?Ｓｐｅｃｉｆｉｃ?ｃａｐａｃｉｔｙ?（ｍＡ?ｈ?ｇ＂１）?一??？２〇〇－ｆｗ?ｆ１００—??＾?１７５?－?１〇?
本文编号：3065972
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3065972.html
