硫/硒化镍的形貌调控及其储锂行为研究

发布时间：2021-12-09 19:37

　　近年来,化石能源的过度开发和利用使得人类面临着能源短缺和环境污染两大严重的问题。寻找新的可再生、环境友好型的储能技术迫在眉睫。锂离子电池作为新一代的电化学储能技术,具有能量密度高、开路电压高、质量轻、自放电小、循环寿命长、无记忆效应、无污染等优点而被广泛用作便携式设备的能源。在各种锂离子电池负极材料中,过渡金属硫化物和硒化物,具有理论容量高和比相应的氧化物的导电性好等优点,被认为是一类很有前景的电极材料;然而,过渡金属硫化物和硒化物也存在导电性偏低（相比于碳材料或合金材料等）和在充放电过程中循环稳定性差和倍率性能低等缺点,使其在锂离子电池负极材料中的应用仍然受到一定的限制。目前有两种常用的方法可以改善这些缺陷,一种是设计成各种纳米结构,比如纳米棒、纳米线和纳米片。另一种方法是在导电基底上合成电极材料,使活性材料与导电基底（集流体）之间的接触比传统方法更好且能提供更佳的界面电子转移性。众所周知,材料的形貌和结构对其性能有较大的影响。因此,开发纳米材料的合成方法,实现微观结构的调控制备,研究制备条件对过渡金属硫化物和硒化物的微观结构和储锂性能的影响,进而改善其电化学性能,为其应用于更广泛领... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池概述
        1.2.1 锂离子电池的工作原理
        1.2.2 锂离子电池的特点
        1.2.3 锂离子电池正极材料
        1.2.4 锂离子电池负极材料
    1.3 金属硫属化合物的研究进展
    1.4 本文立题依据和主要研究内容
        1.4.1 立题依据
        1.4.2 主要研究内容
第2章 实验部分
    2.1 主要试剂
    2.2 主要仪器
    2.3 材料制备方法
    2.4 材料物理性质表征
        2.4.1 X-射线粉末衍射仪
        2.4.2 场发射扫描电子显微镜
        2.4.3 透射电子显微镜
        2.4.4 X-射线光电能谱仪
    2.5 材料电化学性质表征
        2.5.1 电极的制备
        2.5.2 模拟电池的装配
        2.5.3 电化学性能测试
第3章 Ni_3S_2/Ni的形貌调控及其储锂动力学行为研究
    3.1 引言
    3.2 Ni_3S_2/Ni的制备
        3.2.1 泡沫镍的预处理
        3.2.2 Ni_3S_2/Ni纳米结构的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Ni_3S_2/Ni的形貌
        3.3.2 Ni_3S_2/Ni的晶体结构和化学组成
        3.3.3 Ni_3S_2纳米片阵列的CV行为
        3.3.4 Ni_3S_2/Ni的储锂性能
        3.3.5 Ni_3S_2/Ni的EIS行为
        3.3.6 Ni_3S_2纳米片阵列电极的动力学性质
    3.4 本章小结
第4章 Ni_xSe_y/Ni的形貌调控及其储锂行为研究
    4.1 引言
    4.2 Ni_xSe_y/Ni的制备
        4.2.1 泡沫镍的预处理
        4.2.2 Ni_xSe_y/Ni的合成
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 溶剂对晶相和形貌的影响
        4.3.2 温度对晶相和形貌的影响
        4.3.3 时间对形貌的影响
        4.3.4 多级NiSe微米管的电化学行为
        4.3.5 多级NiSe微米管的储锂性能
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间科研情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池负极材料产业化技术进展[J]. 陆浩,刘柏男,禇赓,郑杰允,罗飞,邱新平,李辉,刘芳,冯苏宁,陈卫,李泓,陈立泉.  储能科学与技术. 2016(02)
[2]柔性电池研发进展[J]. 刘春娜.  电源技术. 2014(12)
[3]锂离子电池正极材料研究的新动向和挑战[J]. 章福平,纪勇,李安东,范昊,蒋圆闻,顾谌翟.  化学通报. 2011(10)
[4]锂离子电池正极材料的发展现状和研究进展[J]. 蒋兵.  湖南有色金属. 2011(01)
[5]磷酸铁锂制备工艺及研究进展[J]. 周文彩,李金洪,姜晓谦.  硅酸盐通报. 2010(01)
[6]锂离子电池负极材料的研究进展[J]. 颜剑,苏玉长,苏继桃,卢普涛.  电池工业. 2006(04)
[7]锂离子电池合金负极材料的研究进展[J]. 任建国,王科,何向明,姜长印,万春荣,蒲薇华.  化学进展. 2005(04)
[8]锂离子电池负极材料的研究进展[J]. 王凤飞,王新庆,杨冰,李振华,王淼.  纳米技术与精密工程. 2004(03)
[9]锂离子电池负极材料的现状与发展[J]. 吴国良.  电池. 2001(02)
[10]锂离子电池新型负极材料的研究进展[J]. 尹鸽平,王庆,程新群,史鹏飞.  电池. 1999(06)

博士论文
[1]钠/锂离子电池负极材料的制备与改性研究[D]. 邹崴.电子科技大学 2016
[2]纳米Co、Ni、Mo氧化物、硒化物的制备及其在锂离子电池负极材料中的应用研究[D]. 姚建玉.重庆大学 2015
[3]锡基负极材料的制备及电化学吸脱锂性质[D]. 梁英.华中师范大学 2008



本文编号：3531196