过渡金属硅酸盐纳米材料的制备及储锂机理性能

发布时间：2022-01-16 20:46

　　为了满足电动汽车、大型电站、5G等新兴储能领域对于大功率高能量密度的锂电材料的要求,设计与开发新型高性能锂离子电池负极材料变得极其关键。过渡金属硅酸盐（MSiO）负极材料因其来源丰富,价格低廉且安全无毒等特点而受到了科学工作者的广泛研究。目前,MSiO材料的研究主要集中在材料改性方面,结合纳米化和复合化的方法来提高材料的电化学性能。不同于其他工作,本论文着眼于MSiO材料中四价硅(Si⁴⁺)的转化,即在制得SiO₂纳米颗粒的基础上通过引入过渡金属元素来提高其可逆性,利用其催化能力促使Si⁴⁺转化,从本质上增强了MSiO材料的储锂能力,可逆比容量得到大幅度提升。（1）利用简单的SiCl₄醇解反应实现了SiO₂纳米颗粒与石墨烯复合材料（SiO₂/G）的制备,并以其为前驱体通过引入过渡金属Fe来制备得到Fe₂SiO₄/G材料。通过X射线衍射（XRD）、傅立叶红外光谱（FT-IR）、热重分析（TGA）、扫描电子显微镜（S... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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科技采用率

浙江工业大学硕士学位论文 绪论元。全球范围内新能源汽车正在蓬勃发展，新能源汽车的各项指标要求也在逐渐提高（图 1.2）[3]。在我国，相关政策已写入十三五战略规划中，国务院颁布的《节能与新能源汽车产业发展规划》中提及在 2020 年以前，动力电池模块的能量密度需达到 300Wh kg-1。动力电池模块高能量密度的实现需要依赖于动力电池材料的整体容量，因此设计与开发高性能锂离子电池材料成为当今科技领域中最为重要的研究方向之一。

文 晶问题上一筹莫展的时候，德州大学的 John 酸锂（LiCoO2）正极材料，用含锂的化合物代层的方式来避免锂枝晶的产生。与此同时，伊利.Selman 等发现锂离子具有嵌入石墨的特性，并个可用的锂离子石墨电极在贝尔实验室研制成nough 又陆续发现锰酸锂（LiMn2O4），磷酸铁作为锂离子电池的正极材料，且各有优势。在这后日本索尼（Sony）公司发明了以炭为负极材料的锂离子电池，这也预示着锂离子电池的商业电池因其高能量密度的优势革新了当时电子产品[7-9]。


本文编号：3593392