蘑菇衍生碳基复合材料电储能特性研究

发布时间：2023-04-12 02:56

　　随着经济与科技的不断发展,对材料的需求也渐渐地发生变化,人们想要一种具有机械性能的同时也可以具有其他的特性的材料。在这种背景下,功能复合材料应运而生,被现今研究人员进行了广泛的研究。通过将储能装置与结构材料结合同样可以达到功能复合材料多功能性的作用,其中最理想的储能装置就是锂离子电池,将结构材料与其相结合并应用在航空航天等领域中,是非常具有现实意义的。锂离子电池中最常用的负极材料是石墨,但由于能源紧缺和环境污染的缘故,已不能满足社会的需求,因此寻求一种绿色环保的材料显得尤为重要。蘑菇在中国东北部地区资源丰富,并且在自然界中可以直接降解,对环境非常友好。碳化后的蘑菇衍生碳具有独特的孔隙结构,非常适合制备锂离子电池负极材料。本文选用蘑菇衍生碳来代替传统碳材料的同时,引入了高比容量的金属氧化物Co₃O₄、NiO和SnO₂,结合各自的优点制备成复合材料用来提高整体的循环性能、倍率性能以及库伦效率,缓解金属氧化物普遍存在的体积膨胀的问题。本文中所使用的的实验方法简单、操作简便,对制备出的复合材料产物进行了物相、形貌的表征,并对各自...

【文章页数】：80 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 复合材料简介
    1.3 生物质材料
        1.3.1 生物质衍生碳材料制备方法
        1.3.2 生物质衍生碳材料的应用
    1.4 储能材料
        1.4.1 碳基储能材料
        1.4.2 硅基储能材料
        1.4.3 锡基储能材料
        1.4.4 过渡金属氧化物储能材料
    1.5 论文选题背景和主要研究内容
        1.5.1 选题背景
        1.5.2 主要研究内容
第2章 实验方法
    2.1 实验仪器与制备方法
    2.2 材料结构分析表征方法
        2.2.1 比表面积测试及孔径分析(BET)
        2.2.2 拉曼光谱(Raman)
        2.2.3 X射线粉末衍射(XRD)
        2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
        2.2.5 热重分析(TGA)
        2.2.6 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)
        2.2.7 透射电子显微镜(TEM)
    2.3 电化学性能表征
        2.3.1 电极片的制备
        2.3.2 电池的组装
        2.3.3 电化学性能测试
第3章 两步法制备MC/Co₃O₄ 复合材料及性能分析
    3.1 引言
    3.2 MC/Co₃O₄ 复合材料的制备方法
    3.3 MC/Co₃O₄ 复合材料的物性表征
    3.4 MC/Co₃O₄ 复合材料的电化学性能
    3.5 本章小结
第4章 多褶皱MC/NiO复合材料的制备及性能分析
    4.1 引言
    4.2 MC/NiO复合材料的制备方法
    4.3 MC/NiO复合材料的物性表征
    4.4 MC/NiO复合材料的电化学性能分析
    4.5 结论
第5章 三层夹心结构MC/SnO₂/C的制备及性能分析
    5.1 引言
    5.2 MC/SnO₂/C复合材料的制备方法
    5.3 MC/SnO₂/C复合材料的物性表征
    5.4 MC/SnO₂/C复合材料的电化学性能分析
    5.5 固态电解质的制备及性能分析
        5.5.1 固态电解质的制备方法
        5.5.2 固态电解质的性能分析
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的主要成果
致谢



本文编号：3790285