一维Co 3 O 4 /NiO复合材料和多孔芝麻状SnO 2 材料的制备及其电化学性能探究
发布时间：2024-01-24 13:47
环境污染,能源枯竭,使得新型储能材料逐渐被人所关注,超级电容器以及锂离子电池以其高的比容量和能量密度以及功率密度、快速充放电、环境友好等特点,被人们寄予很高的发展期望。无论是锂离子电池还是超级电容器,其比容大小均来源于电极材料的性质。目前广泛使用的传统电极材料均为碳材料,但其比容量已经难以满足现实生活对超级电容器和锂电池容量的需求。因此,研制新型的具有高比容量的电池电极材料,对于超级电容器以及锂离子电池在实际生活中的应用来说具有非常重大的意义。本文的主要研究成果如下：(1)多孔Sn02锂电池负极材料的制备：目前,锂离子电池负极材料应用最多的仍然是碳材料,虽然其稳定性较好,但是理论比容量不高,难以满足实际应用。本文采用热回流法,通过合成Sn基金属有机框架,再对其退火,制备出了多孔芝麻状的Sn02材料。SnO2理论比容较高,多孔的形貌可以增大与电解液的接触面积,缩短扩散途径,同时也有效的缓解充放电过程中的体积膨胀效应。实际的电化学性能测试也正如所期待那样,所制备的多孔Sn02材料在电化学性能测试中展现了比较优异的电化学性能,在经过100次的循环后比容量仍然高达400mAh g-1。(2)一...
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 新能源材料
1.2 超级电容器
1.2.1 超级电容器的应用
1.2.2 超级电容器的性能指标
1.2.3 超级电容器的分类
1.3 锂离子电池
1.3.1 锂离子电池基本原理
1.3.2 锂离子电池的性能特性
1.3.3 锂离子电池负极材料研究进展
1.4 NiO/Co3O4在超级电容器材料中的应用机理研究进展
1.4.1 NiO/Co3O4的晶体结构
1.4.2 NiO的结构
1.4.3 Co3O4/NiO复合材料研究进展
1.5 SnO2作为锂电池负极材料的应用机理以及研究进展
1.5.1 SnO2的结构
1.5.2 SnO2材料电化学行为
1.5.3 SnO2材料制备方法
1.5.4 SnO2锂电池负极材料的电化学改性
1.6 本课题的研究意义
第二章 实验所用设备以及表征方法
2.1 实验试剂以及实验仪器
2.2 样品的表征方式
2.2.1 X光射线分析(XRD)
2.2.2 电子显微镜扫描分析(SEM)
2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
2.2.4 比表面积以及孔径分析仪(BET)
2.3 超级电容器的测试
2.3.1 实验装置
2.3.2 循环伏安测试(CV)测试
2.3.3 恒电流充放电测试
2.3.4 循环稳定性测试
2.4 锂电池性能测试
2.4.1 锂电池的组装
2.4.2 循环伏安曲线的测试
2.4.3 充放电曲线的测试
第三章 一维Co3O4/NiO复合材料的制备及其超级电容器性能的测试
3.1 引言
3.2 Co3O4/NiO合金的制备
3.2.1 主要试剂以及仪器
3.2.2 Co/Ni合金的制备
3.2.3 Co3O4/NiO复合材料的制备
3.2.4 复合材料的表征以及电化学性能的测试
3.3 表征结果分析
3.3.1 XRD表征分析
3.3.2 SEM表征分析
3.4 电化学性能的测试
3.4.1 电极的制作
3.4.2 CV循环测试
3.4.3 充放电的测试
3.5 总结
第四章 芝麻状多孔SnO2制备及其锂电性能研究
4.1 引言
4.2 多孔SnO2的制备
4.2.1 主要试剂及仪器
4.2.2 实验步骤
4.2.3 SnO2材料的表征以及电化学性能的测试
4.3 材料的表征分析
4.3.1 XRD表征分析
4.3.2 扫描电镜分析
4.3.3 透射电镜的分析
4.3.4 BET的数据分析
4.4 电化学性能的测试
4.4.1 电池的组装
4.4.2 CV循环的测试分析
4.4.3 充放电测试结果的分析
4.5 总结
第五章 总结
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文
本文编号：3883920
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 新能源材料
1.2 超级电容器
1.2.1 超级电容器的应用
1.2.2 超级电容器的性能指标
1.2.3 超级电容器的分类
1.3 锂离子电池
1.3.1 锂离子电池基本原理
1.3.2 锂离子电池的性能特性
1.3.3 锂离子电池负极材料研究进展
1.4 NiO/Co3O4在超级电容器材料中的应用机理研究进展
1.4.1 NiO/Co3O4的晶体结构
1.4.2 NiO的结构
1.4.3 Co3O4/NiO复合材料研究进展
1.5 SnO2作为锂电池负极材料的应用机理以及研究进展
1.5.1 SnO2的结构
1.5.2 SnO2材料电化学行为
1.5.3 SnO2材料制备方法
1.5.4 SnO2锂电池负极材料的电化学改性
1.6 本课题的研究意义
第二章 实验所用设备以及表征方法
2.1 实验试剂以及实验仪器
2.2 样品的表征方式
2.2.1 X光射线分析(XRD)
2.2.2 电子显微镜扫描分析(SEM)
2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
2.2.4 比表面积以及孔径分析仪(BET)
2.3 超级电容器的测试
2.3.1 实验装置
2.3.2 循环伏安测试(CV)测试
2.3.3 恒电流充放电测试
2.3.4 循环稳定性测试
2.4 锂电池性能测试
2.4.1 锂电池的组装
2.4.2 循环伏安曲线的测试
2.4.3 充放电曲线的测试
第三章 一维Co3O4/NiO复合材料的制备及其超级电容器性能的测试
3.1 引言
3.2 Co3O4/NiO合金的制备
3.2.1 主要试剂以及仪器
3.2.2 Co/Ni合金的制备
3.2.3 Co3O4/NiO复合材料的制备
3.2.4 复合材料的表征以及电化学性能的测试
3.3 表征结果分析
3.3.1 XRD表征分析
3.3.2 SEM表征分析
3.4 电化学性能的测试
3.4.1 电极的制作
3.4.2 CV循环测试
3.4.3 充放电的测试
3.5 总结
第四章 芝麻状多孔SnO2制备及其锂电性能研究
4.1 引言
4.2 多孔SnO2的制备
4.2.1 主要试剂及仪器
4.2.2 实验步骤
4.2.3 SnO2材料的表征以及电化学性能的测试
4.3 材料的表征分析
4.3.1 XRD表征分析
4.3.2 扫描电镜分析
4.3.3 透射电镜的分析
4.3.4 BET的数据分析
4.4 电化学性能的测试
4.4.1 电池的组装
4.4.2 CV循环的测试分析
4.4.3 充放电测试结果的分析
4.5 总结
第五章 总结
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文
本文编号：3883920
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3883920.html
