四氧化三铁/石墨烯复合材料的制备及其储锂性能和吸附性能的研究
发布时间：2021-03-21 17:25
近年来,粒径尺寸和形状可控的纳米粒子材料在基础科学和实际技术应用中得到了很大的关注,其中最典型的代表是合成新型纳米材料,用做锂离子电池负极材料以及污水处理材料。四氧化三铁虽然具备较高的理论比容量(926 m Ah g-1),但是在脱嵌锂的过程中会产生较大的体积膨胀而降低电极材料的循环寿命,同时作为吸附材料时,也存在类似的缺陷。用石墨烯材料对其进行复合改性,可有效提高其结构的稳定性,并对其电化学性能和吸附性能均有一定的改善作用。本文主要采用溶剂热法合成了分散均匀且粒径均一的多孔四氧化三铁纳米球,通过静电作用与石墨烯纳米片复合以及共价键作用下石墨烯柔性包覆等方法对其进行改性研究。并对其进行了电化学性能测试和对水溶液中Pb（II）的吸附性能测试。主要研究内容和成果如下:1、通过简单的溶剂热反应制备出分散均匀且粒径均一的多孔四氧化三铁纳米球（p-Fe3O4）,用烷基偶联剂（KH-550）在p-Fe3O4表面修饰,形成正电性纳米颗粒,通过静电作用将这些正电性纳米颗粒与氧化石墨烯纳米片（G...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池的工作原理图
图 1.2 锂离子电池的应用领域.3 锂离子电池负极材料概述最早作为锂离子电池负极材料的是具备高能量密度的锂金属单质[24]，可学性质活泼的金属锂因在电池工作过程中同电解液反应，在锂的表面形成可隔膜的“锂枝晶”，当“锂枝晶”穿破隔膜后，正负极材料接触引起电池内部短而引起一系列的安全问题[25]，所以无法投入到日常生产应用中。.3.1 锂离子电池负极材料的特点锂离子电池的负极材料位于电源中电势较低的一端，由负极活性物质、粘和添加剂组成。若要制备出性能良好的锂离子电池系统，负极材料是主要影素，其中判断负极材料性能好坏的主要条件如下[26,27]：（1）脱/嵌的整个过程时，其氧化还原电位要尽可能低，与正极材料间的差越大越好，并且尽量不随嵌锂个数的改变而发生变化，以保证其在工作中
Li C Li4Ti5O20.35 2.25 3.5 2Li LiC6Li4Ti5O2Li4) 3862 372 175 42047 837 613 9100 12 1 30 0.05 1.6 0机理一样，但是硅在自然界的比锡小的多，而且硅作为负极材负极材料的四倍左右，因此研料。2005 年，日本索尼公司与石墨材料相比高出了 50%当时传统的锂离子电池高出了
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂电隔膜研究及产业技术进展[J]. 操建华,于晓慧,唐代华,吴敏,吴大勇. 中国科学:化学. 2014(07)
[2]国内外新能源产业发展动态[J]. 陈柳钦. 河北经贸大学学报. 2011(05)
[3]锂离子电池正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2的合成及电化学性能研究[J]. 杜柯,周伟瑛,胡国荣,彭忠东,蒋庆来. 化学学报. 2010(14)
[4]ASAP2020比表面积及孔隙分析仪的应用[J]. 陈金妹,张健. 分析仪器. 2009(03)
[5]热重分析试验中影响热重曲线的主要因素分析[J]. 徐朝芬,孙学信,郭欣. 热力发电. 2005(06)
[6]透射电子显微学的新进展Ⅰ透射电子显微镜及相关部件的发展及应用[J]. 李斗星. 电子显微学报. 2004(03)
[7]铁基微粉材料研制的进展[J]. 曾桓兴. 化学通报. 1992(10)
本文编号：3093258
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池的工作原理图
图 1.2 锂离子电池的应用领域.3 锂离子电池负极材料概述最早作为锂离子电池负极材料的是具备高能量密度的锂金属单质[24]，可学性质活泼的金属锂因在电池工作过程中同电解液反应，在锂的表面形成可隔膜的“锂枝晶”，当“锂枝晶”穿破隔膜后，正负极材料接触引起电池内部短而引起一系列的安全问题[25]，所以无法投入到日常生产应用中。.3.1 锂离子电池负极材料的特点锂离子电池的负极材料位于电源中电势较低的一端，由负极活性物质、粘和添加剂组成。若要制备出性能良好的锂离子电池系统，负极材料是主要影素，其中判断负极材料性能好坏的主要条件如下[26,27]：（1）脱/嵌的整个过程时，其氧化还原电位要尽可能低，与正极材料间的差越大越好，并且尽量不随嵌锂个数的改变而发生变化，以保证其在工作中
Li C Li4Ti5O20.35 2.25 3.5 2Li LiC6Li4Ti5O2Li4) 3862 372 175 42047 837 613 9100 12 1 30 0.05 1.6 0机理一样，但是硅在自然界的比锡小的多，而且硅作为负极材负极材料的四倍左右，因此研料。2005 年，日本索尼公司与石墨材料相比高出了 50%当时传统的锂离子电池高出了
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂电隔膜研究及产业技术进展[J]. 操建华,于晓慧,唐代华,吴敏,吴大勇. 中国科学:化学. 2014(07)
[2]国内外新能源产业发展动态[J]. 陈柳钦. 河北经贸大学学报. 2011(05)
[3]锂离子电池正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2的合成及电化学性能研究[J]. 杜柯,周伟瑛,胡国荣,彭忠东,蒋庆来. 化学学报. 2010(14)
[4]ASAP2020比表面积及孔隙分析仪的应用[J]. 陈金妹,张健. 分析仪器. 2009(03)
[5]热重分析试验中影响热重曲线的主要因素分析[J]. 徐朝芬,孙学信,郭欣. 热力发电. 2005(06)
[6]透射电子显微学的新进展Ⅰ透射电子显微镜及相关部件的发展及应用[J]. 李斗星. 电子显微学报. 2004(03)
[7]铁基微粉材料研制的进展[J]. 曾桓兴. 化学通报. 1992(10)
本文编号：3093258
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