LaFeO 3 材料的改性处理及电化学性能研究

发布时间：2022-08-23 17:40

　　LaFeO₃材料作为镍氢电池的新型负极材料具有来源广、易制备,且在高温条件下放电容量高等诸多优点。然而,LaFeO₃材料易团聚,自身导电性和动力学性能较差等缺陷严重阻碍其进一步的应用。针对上述问题,本文主要通过镍掺杂处理、碳包覆处理以及碳/镍复合处理对LaFeO₃材料进行改性研究。通过高温固相法制备LaFeO₃材料,并且探究了不同含量镍掺杂对材料电化学性能的影响。结果表明,经镍掺杂后材料晶型不发生改变,相结构保持完整,且粉末的粒径减小,团聚现象得到了明显的改善。其中,以10wt%镍含量的LaFeO₃材料的电化学性能最优,最大放电容量从266.8 mAh g^-1提高到339.7 mAh g^-1;在放电电流密度为1500 mA g^-1时的高倍率放电性能从37.5%增加到54.6%;电化学动力学测试表明,镍掺杂后LaFeO₃颗粒表面的电催化活性增加、电荷转移阻抗减小,且体相内的氢扩散速率增加。采用... 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 镍氢电池概述
        1.2.1 镍氢电池发展简介
        1.2.2 镍氢电池的结构和工作原理
    1.3 镍氢电池负极材料发展概况
    1.4 钙钛矿氧化物发展概述
        1.4.1 钙钛矿氧化物的结构
        1.4.2 钙钛矿氧化物的制备方法
        1.4.3 钙钛矿型氧化物作为电池材料的研究进展
        1.4.4 表面改性处理的研究概况
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 实验部分
    2.1 化学试剂和设备
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料微观结构表征
        2.2.1 X射线衍射(XRD)测试
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)测试
        2.2.3 透射电子显微镜(TEM)测试
    2.3 材料电化学性能测试
        2.3.1 测试电极与电池的制备
        2.3.2 电化学测试装置
        2.3.3 电化学测试方法及参数说明
    2.4 材料电化学动力学性能测试
        2.4.1 测试装置
        2.4.2 动力学测试方法及参数说明
第3章 镍掺杂对LaFeO_3电极电化学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 镍掺杂对LaFeO_3材料相结构和微观形貌的影响
        3.3.1 XRD谱图
        3.3.2 SEM图
    3.4 镍掺杂对LaFeO_3电极电化学性能的影响
        3.4.1 最大放电容量
        3.4.2 高倍率放电性能
        3.4.3 循环稳定性
    3.5 电化学动力学性能测试
        3.5.1 线性极化曲线
        3.5.2 恒电位阶跃曲线
        3.5.3 电化学交流阻抗测试
        3.5.4 循环伏安测试
    3.6 本章小结
第4章 碳/镍复合处理对LaFeO_3电极电化学性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 碳包覆处理LaFeO_3粉末的制备
        4.2.2 碳/镍复合处理LaFeO_3粉末的制备
    4.3 碳包覆处理和碳/镍复合处理对LaFeO_3相结构和微观形貌的影响
        4.3.1 XRD谱图
        4.3.2 TEM图
        4.3.3 SEM图
    4.4 碳处理对LaFeO_3电极电化学性能的影响
        4.4.1 最大放电容量
        4.4.2 高倍率放电性能
        4.4.3 循环稳定性
    4.5 碳/镍复合处理对LaFeO_3电化学性能的影响
        4.5.1 最大放电容量
        4.5.2 自放电性能
        4.5.3 高倍率放电性能
        4.5.4 循环稳定性
    4.6 电化学动力学性能测试
        4.6.1 线性极化曲线
        4.6.2 恒电位阶跃曲线
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3678201