锂离子电池用金属氧化物/碳复合负极材料的研究

发布时间：2021-05-07 16:12

　　在上个世纪,人类进行了大规模的重工业化生产,从而消耗了地球上大量的资源。现如今,随着工业、建筑业以及交通运输业的飞速发展,能源的消耗速度也大幅提升。然而,地球上能源的总量是有限的,也是不可再生的,石油和天然气将在不久的将来消耗殆尽。能源已经成为人类生存和发展不可或缺的物质基础,因此,研究能量的高性能大存储技术和开发新的能源显得尤为重要。能量存储已经应用于人类生活的方方面面,锂离子二次电池凭借着能量密度高、自放电小、循环稳定性好、寿命长、使用安全等优势,在能量存储方面担当着主力军的作用。然而,当今社会电动汽车行业蓬勃兴起,必然对锂离子电池电极材料提出新的要求。已经商业化的碳负极电极材料理论容量（372 mAh g-1）比较低,因此迫切需要寻找并研发新的负极材料来取代碳负极。金属氧化物、硫化物由于具有很高的比容量而逐渐受到人们的重视。除此之外,金属氧化物、硫化物在自然界中含量丰富、价格低廉,非常适合用作负极材料进行商业化生产。但简单结构的金属氧化物、硫化物不能直接用于锂离子电池负极,主要原因是电子导电率比较低、锂离子扩散速率也很差,此外,充放电时还存在严重的体积效应。因此,为了开发新型的金... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池简介
        1.2.1 锂离子电池的工作原理
        1.2.2 锂离子电池的特性
    1.3 锂离子电池的结构和研究进展
        1.3.1 锂离子电池电解液
        1.3.2 粘结剂、导电剂与集流体
        1.3.3 锂离子电池正极材料
        1.3.4 锂离子电池负极材料
    1.4 金属氧化物负极材料研究现状
        1.4.1 金属氧化物负极材料的储锂机理
        1.4.2 金属氧化物作为负极材料的优点
        1.4.3 金属氧化物负极材料的缺点
        1.4.4 锂离子电池电极材料的研究方向
第二章 实验技术
    2.1 化学试剂和仪器
        2.1.1 化学试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 合成方法及原理
        2.2.1 水热法
        2.2.2 高温固相合成法
        2.2.3 溶胶凝胶法
        2.2.4 溶剂热法
    2.3 电池组装
        2.3.1 电极制备
        2.3.2 对电极、电解液、隔膜
        2.3.3 电池组装
    2.4 表征方法和分析原理
        2.4.1 扫描电子显微镜
        2.4.2 透射电子显微镜（TEM）
        2.4.3 X 射线衍射（XRD）
        2.4.4 热重分析法
        2.4.5 拉曼光谱分析法
        2.4.6 N_2吸附法（BET）
    2.5 电化学性能测试
        2.5.1 循环伏安测试（CV）
        2.5.2 充放电性能测试
        2.5.3 电化学交流阻抗测试（EIS）
第三章 三明治结构的FeS_2-graphite插层化合物作为锂离子电池的负极材料性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验过程
        3.2.2 材料的表征方法
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 CoMoO_4纳米棒-G复合材料的大容量及快速储锂性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验过程
        4.2.2 材料的表征方法
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
第五章 C_3N_4支撑MoS_2纳米材料催化剂的制备及其电化学性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验过程
        5.2.2 材料的表征方法
    5.3 结果与讨论
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]溶胶凝胶法[J].   粉末冶金技术. 2016(02)
[2]锂离子电池发展现状及其前景分析[J]. 闫金定.  航空学报. 2014(10)
[3]拉曼光谱在锂离子电池研究中的应用[J]. 赵亮,胡勇胜,李泓,王兆翔,徐红星,黄学杰,陈立泉.  电化学. 2011(01)
[4]锂离子电池的电化学阻抗谱分析[J]. 庄全超,徐守冬,邱祥云,崔永丽,方亮,孙世刚.  化学进展. 2010(06)
[5]乳液法制备中间相炭微球的微观结构及其电化学性能[J]. 李伏虎,沈曾民,迟伟东,薛锐生,吴一弦.  化工进展. 2010(03)
[6]5V锂离子电池尖晶石正极材料LiM0.5Mn1.5O4的研究评述[J]. 伊廷锋,胡信国,霍慧彬,高昆.  稀有金属材料与工程. 2006(09)
[7]石墨添加对中间相炭微球电化学性能的影响[J]. 赵海,胡成秋.  炭素. 2005(02)
[8]锂离子电池中正极添加剂配比的优化研究[J]. 姚耀春,戴永年,任海伦,李伟宏,崔萌佳.  材料导报. 2004(02)
[9]中间相炭微球的结构对其电化学性能的影响[J]. 王红强,李新海,郭华军,郭永兴,彭文杰.  中南工业大学学报(自然科学版). 2003(02)
[10]锂离子电池性能研究[J]. 戴燕珊,冼巧妍,黄振茂.  电池工业. 2002(05)



本文编号：3173694