具有超大层间距的MXene基复合物的制备及电化学行为的研究
发布时间：2022-05-10 18:54
作为一种新兴二维材料,MXene具有明显的二维结构,除了具有传统二维材料所具有的性质外,MXene因为其优良的电导性、不错的亲水性和较大的体积比容量而受到了广大研究者的关注和青睐。然而,MXene层间距的狭小以及较低的比容量等问题严重影响了MXene在各个领域尤其是电化学领域的发挥,从而也限制了其在电化学性能上的应用。尖晶石型钛酸锂具有突出的循环稳定性,Li+在MXene的制备和应用过程中具有很好的插层效果;Na2Ti3O7比容量高,导电性强,强碱溶液可以有效改性MXene表面基团。因此。使用NaOH和LiOH等强碱来原位改性MXene材料,使得MXene材料转变MXene/Li4Ti5O12、MXene/Na2Ti3O7等MXene基复合物,从而有效扩大MXene的层间距,增加了MXene中的电化学活性位点,极大的增加了MXene的比容量,因此。可以有效增强MXene...
【文章页数】：107 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 锂离子电池简介
1.2.1 锂离子电池工作原理和特点
1.2.2 锂离子电池研究现状
1.3 锂离子电池负极材料
1.3.1 碳基材料
1.3.2 石墨烯
1.3.3 锂合金
1.3.4 钛酸锂
1.3.5 钛酸钠
1.4 过渡金属碳化物晶体MXene
1.4.1 MXene的结构及制备
1.4.2 MXene及其复合物在电化学方面的应用
1.4.3 MXene层间距的调控
1.5 本课题的研究意义及研究内容
1.5.1 课题研究意义
1.5.2 课题研究内容
第2章 实验测试与方法
2.1 实验药品与仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 材料结构性能表征
2.2.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.2 X射线粉末衍射(XRD)
2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
2.2.4 X射线电子能谱(XPS)
2.2.5 拉曼光谱(Raman)
2.2.6 近红外光谱(FTIR)
2.2.7 元素扫描图(mapping)
2.3 电池组装
2.4 电化学性能测试
2.4.1 恒流充放电测试
2.4.2 电化学交流阻抗测试(EIS)
2.4.3 循环伏安测试(CV)
第3章 超大层间距的Ti_3C_2/Li_4Ti_5O_(12)复合物的合成及其电化学性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 二维层状Ti_3C_2的合成
3.2.2 Ti_3C_2/Li2CO3纳米复合材料的合成
3.2.3 Ti_3C_2/Li_4Ti_5O_(12)纳米复合材料的合成
3.3 结果与讨论
3.4 本章小结
第4章 花状纳米Ti_3C_2/Na_2Ti_3O_7结构的合成及其电化学行为的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 层状Ti_3C_2的制备
4.2.2 Ti_3C_2/Na_2Ti_3O_7花状纳米复合材料的合成
4.3 结果与讨论
4.4 本章小结
5 章结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]钛酸锂/石墨烯复合负极材料的制备及电化学性能[J]. 张利辉,徐宇兴,刘振法,魏爱佳,李文. 化工进展. 2019(02)
[2]新型MXene材料在超级电容器中的研究进展[J]. 苗旺,张熊,王凯,孙现众,马衍伟. 电源技术. 2017(04)
[3]钛酸钠的合成与电化学性质研究[J]. 马晓玲,赵业军,王莹莹. 山东化工. 2015(23)
[4]二维晶体MXene的制备与性能研究进展[J]. 李正阳,周爱国,王李波,孙丹丹. 硅酸盐通报. 2013(08)
[5]钛酸盐纳米线对水中Fe（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）的吸附[J]. 陈心凤,邵卫云,叶苗苗. 浙江大学学报(工学版). 2012(05)
[6]石墨烯的制备研究进展[J]. 袁小亚. 无机材料学报. 2011(06)
[7]钛酸钠纳米线的电传输特性研究[J]. 孙中化,梁学磊,曹建军,陈清,张志勇,彭练矛. 北京大学学报(自然科学版). 2005(05)
博士论文
[1]多孔钛基氧化物锂离子电池负极材料制备及其电化学性能[D]. 朱文均.浙江大学 2016
[2]钛酸锂负极材料的结构设计及掺杂改性研究[D]. 倪海芳.北京科技大学 2015
[3]尖晶石型钛酸锂的制备及电化学行为[D]. 葛昊.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]Na2Ti3O7/过氧化钛复合物的制备及其吸附性能研究[D]. 赵美霞.吉林大学 2015
本文编号：3652502
【文章页数】：107 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 锂离子电池简介
1.2.1 锂离子电池工作原理和特点
1.2.2 锂离子电池研究现状
1.3 锂离子电池负极材料
1.3.1 碳基材料
1.3.2 石墨烯
1.3.3 锂合金
1.3.4 钛酸锂
1.3.5 钛酸钠
1.4 过渡金属碳化物晶体MXene
1.4.1 MXene的结构及制备
1.4.2 MXene及其复合物在电化学方面的应用
1.4.3 MXene层间距的调控
1.5 本课题的研究意义及研究内容
1.5.1 课题研究意义
1.5.2 课题研究内容
第2章 实验测试与方法
2.1 实验药品与仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 材料结构性能表征
2.2.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.2 X射线粉末衍射(XRD)
2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
2.2.4 X射线电子能谱(XPS)
2.2.5 拉曼光谱(Raman)
2.2.6 近红外光谱(FTIR)
2.2.7 元素扫描图(mapping)
2.3 电池组装
2.4 电化学性能测试
2.4.1 恒流充放电测试
2.4.2 电化学交流阻抗测试(EIS)
2.4.3 循环伏安测试(CV)
第3章 超大层间距的Ti_3C_2/Li_4Ti_5O_(12)复合物的合成及其电化学性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 二维层状Ti_3C_2的合成
3.2.2 Ti_3C_2/Li2CO3纳米复合材料的合成
3.2.3 Ti_3C_2/Li_4Ti_5O_(12)纳米复合材料的合成
3.3 结果与讨论
3.4 本章小结
第4章 花状纳米Ti_3C_2/Na_2Ti_3O_7结构的合成及其电化学行为的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 层状Ti_3C_2的制备
4.2.2 Ti_3C_2/Na_2Ti_3O_7花状纳米复合材料的合成
4.3 结果与讨论
4.4 本章小结
5 章结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]钛酸锂/石墨烯复合负极材料的制备及电化学性能[J]. 张利辉,徐宇兴,刘振法,魏爱佳,李文. 化工进展. 2019(02)
[2]新型MXene材料在超级电容器中的研究进展[J]. 苗旺,张熊,王凯,孙现众,马衍伟. 电源技术. 2017(04)
[3]钛酸钠的合成与电化学性质研究[J]. 马晓玲,赵业军,王莹莹. 山东化工. 2015(23)
[4]二维晶体MXene的制备与性能研究进展[J]. 李正阳,周爱国,王李波,孙丹丹. 硅酸盐通报. 2013(08)
[5]钛酸盐纳米线对水中Fe（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）的吸附[J]. 陈心凤,邵卫云,叶苗苗. 浙江大学学报(工学版). 2012(05)
[6]石墨烯的制备研究进展[J]. 袁小亚. 无机材料学报. 2011(06)
[7]钛酸钠纳米线的电传输特性研究[J]. 孙中化,梁学磊,曹建军,陈清,张志勇,彭练矛. 北京大学学报(自然科学版). 2005(05)
博士论文
[1]多孔钛基氧化物锂离子电池负极材料制备及其电化学性能[D]. 朱文均.浙江大学 2016
[2]钛酸锂负极材料的结构设计及掺杂改性研究[D]. 倪海芳.北京科技大学 2015
[3]尖晶石型钛酸锂的制备及电化学行为[D]. 葛昊.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]Na2Ti3O7/过氧化钛复合物的制备及其吸附性能研究[D]. 赵美霞.吉林大学 2015
本文编号：3652502
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3652502.html
