三维结构复合锂电池电极的研制及其电化学特性研究
发布时间：2021-09-03 07:15
锂离子电池具有高能量转换效率、高工作电压、低自放电率和无记忆效应等优点,在电动汽车、移动电子设备等领域广泛应用。目前正、负电极材料的性能不足（例如容量和能量密度低、循环稳定性差等）大大限制了锂离子电池的进一步应用,也制约着电子设备和新能源汽车等的发展。因此,研制高性能锂离子电池电极材料,是一个极为重要的研究方向,也是近年研究热点。本论文以发展高容量、高能量密度三维结构电极材料（包括负极和正极）为目标,深入研究电极复合材料的制备方法及其储锂特性,为研制高性能锂离子电池奠定材料和技术基础。具体研究内容和创新之处包括:（1）结合球磨工艺和水凝胶辅助水热法合成了一种Li3V2（PO4）3/还原氧化石墨烯（rGO）正极复合材料。研究发现,Li3V2（PO4）3/rGO在4.3–3 V以及4.8–3 V两个电压区间都显示出高能量密度和稳定性,在4.3–3 V电压范围内,500次循环后容量为101 mAh g–1
【文章来源】：安徽师范大学安徽省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池工作原理图
安徽师范大学纯 Li3V2(PO4)3和 Li3V2(PO4)3/rGOLi3V2(PO4)3/rGO 复合物的衍射峰位置与构，具有 P21/n 空间群（JCPDS No. 80-1峰，这可能是由于复合材料中 rGO 的含
微孔聚丙烯膜作为隔膜。在充满超高纯度 Ar 气（O2，H2O<0.01 ppm）的手套箱中组装电池。用新威电池测试仪测试电化学性能，使用电化学工作站测量电化学阻抗（EIS），交流电压为 5 mV，频率范围为 0.01–100 KHz。低温（–5 °C）和高温（50 °C）测试使用高低温测试仪，将温度分别设定在–5 °C 和 50 °C，将纽扣电池测试系统一端通过延长线连接测试仪，另一端用测试夹夹住纽扣电池放置在高低温测试箱室中。在每次测量前，将纽扣电池分别放入–5 °C 和 50 °C 的室中 24 小时后开始测试。3.3 结果与讨论3.3.1 表征分析我们首先从三维聚苯乙烯微球结构开始，通过两步法制备出 Li2MnSiO4/C 框架，再将 SiO2层涂覆到框架上，随后进行第二溶胶渗透和退火处理，最后将 SiO2层刻蚀去除，形成了三维 Li2MnSiO4/C 颗粒嵌入 Li2MnSiO4/C 框架的结构。
本文编号：3380668
【文章来源】：安徽师范大学安徽省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池工作原理图
安徽师范大学纯 Li3V2(PO4)3和 Li3V2(PO4)3/rGOLi3V2(PO4)3/rGO 复合物的衍射峰位置与构，具有 P21/n 空间群（JCPDS No. 80-1峰，这可能是由于复合材料中 rGO 的含
微孔聚丙烯膜作为隔膜。在充满超高纯度 Ar 气（O2，H2O<0.01 ppm）的手套箱中组装电池。用新威电池测试仪测试电化学性能，使用电化学工作站测量电化学阻抗（EIS），交流电压为 5 mV，频率范围为 0.01–100 KHz。低温（–5 °C）和高温（50 °C）测试使用高低温测试仪，将温度分别设定在–5 °C 和 50 °C，将纽扣电池测试系统一端通过延长线连接测试仪，另一端用测试夹夹住纽扣电池放置在高低温测试箱室中。在每次测量前，将纽扣电池分别放入–5 °C 和 50 °C 的室中 24 小时后开始测试。3.3 结果与讨论3.3.1 表征分析我们首先从三维聚苯乙烯微球结构开始，通过两步法制备出 Li2MnSiO4/C 框架，再将 SiO2层涂覆到框架上，随后进行第二溶胶渗透和退火处理，最后将 SiO2层刻蚀去除，形成了三维 Li2MnSiO4/C 颗粒嵌入 Li2MnSiO4/C 框架的结构。
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