TiO 2 /碳基材料的溶剂热法合成及其电化学性能研究

发布时间：2021-10-29 09:43

　　TiO₂是一种极具商业化应用前景的锂离子电池电极材料,它与目前商业化碳材料相比,具有安全性好、成本低、工作过程中无SEI膜生产等优势;但是,其自身导电性差、颗粒易团聚,导致在充放电过程中锂离子在其中扩散变速度慢,无法实现快速地嵌入脱出,限制了在动力锂电中的应用。石墨烯（GNs）作为一种新型的碳基材料,由于其独特的二维层状六角点阵晶格结构,因而具有较高的导电率、大的比表面积和良好的环境稳定性等优点,从而受到众多研究学者的青睐。近年来,以石墨烯为基底的复合材料广泛应用于储能、传感器、催化等领域。然而,一些文献报道的关于TiO₂-GNs复合材料的合成工艺复杂、后续处理繁琐、获得的比容量较低;因此,获得一种制备工艺简单、性能优良、同时具有一定的产业化前景的复合材料是非常具有挑战性和研究价值的。本文研究内容包括三部分:（1）材料的制备。通过Modified Hummers方法制备出少层石墨烯粉末,采用TEM、SEM、Raman、XPS等手段对材料的形貌和结构进行了表征;然后运用溶剂热法一步合成了锐钛矿型TiO₂-GNs纳米复合材料... 

【文章来源】：上海工程技术大学上海市

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 TiO_2概述
        1.1.1 TiO_2的简介
        1.1.2 TiO_2制备方法
    1.2 石墨烯概述
        1.2.1 石墨烯的简介
        1.2.2 石墨烯的结构
        1.2.3 石墨烯的制备方法
        1.2.4 石墨烯的应用
    1.3 锂离子电池简介
        1.3.1 锂离子电池原理
        1.3.2 锂离子电池正极材料
        1.3.3 锂离子电池负极材料
    1.4 课题研究背景及内容
        1.4.1 课题的研究背景
        1.4.2 课题的研究内容
第二章 GNs及TiO_2-GNs复合材料的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 石墨烯的制备及表征
        2.2.1 实验所需的化学试剂
        2.2.2 实验所需的仪器及设备
        2.2.3 石墨烯的制备
        2.2.4 氧化石墨烯和石墨烯的测试表征
        2.2.5 结果与讨论
    2.3 TiO_2-GNs复合材料的制备及表征
        2.3.1 实验原料及仪器
        2.3.2 TiO_2-GNs复合材料的制备
        2.3.3 TiO_2-GNs复合材料的表征
        2.3.4 结果与讨论
    2.4 本章小结
第三章 TiO_2-GNs复合材料的电化学性能研究
    3.1 引言
    3.2 电化学性能测试
        3.2.1 实验仪器及设备
        3.2.2 扣式电池的制作
        3.2.3 恒流充放电测试与倍率性能测试
        3.2.4 循环伏安测试和电化学阻抗测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 GNs参杂比例的优化
        3.3.2 水热温度的优化
        3.3.4 焙烧温度的优化
    3.4 本章小结
第四章 TiO_2-GNs复合材料的中试应用探索
    4.1 引言
    4.2 实验材料及设备
    4.3 电池配方及工艺设计
    4.4 电池的制作
        4.4.1 正负极合浆
        4.4.2 涂布
        4.4.3 辊压
        4.4.4 极片冲片
        4.4.5 叠片、焊极耳
        4.4.6 注液、封口
    4.5 电性能测试
        4.5.1 电池的化成与分容
        4.5.2 电化学性能测试及分析
    4.6 本章小结
第五章 结论
    5.1 本文的主要结论
    5.2 本文的主要创新点及意义
    5.3 有待进一步解决的问题
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3464442