基于锂电池电极应用的片状复合储能材料研制及其电化学特性研究

发布时间：2024-12-22 04:15

　　锂离子电池由于其高工作电压、宽工作温度等特性,在电动汽车、移动电子设备中广泛应用。然而,以锂离子电池负极为例,存在着容量低、材料易团聚、结构稳定性不足等问题。另一种新型锂电池——锂硫电池具有高能量密度和高理论容量,具有极大发展潜力,但同样受到硫导电率低、体积结构变化大和穿梭效应等问题的制约。为了满足储能设备的发展需求,研究锂电池的高稳定性电极材料十分迫切。本论文以研制循环稳定电极材料为出发点,探索基于片状结构复合材料制备方法并研究其电化学特性与增强机制。主要研究内容和创新之处有:（1）采用模板法合成了一种新型的中空多孔结构的Co₂SiO₄纳米片。研究发现,基于Co₂SiO₄纳米片的锂离子电池负极在0.2 A g^-1下的200个循环后表现出1456 mAh g^-1的高而稳定的容量,并且在三轮循环后表现出优良的倍率性能。通过循环伏安测试,分析了复合电极的电化学动力学和储能机制。此外,采用原位透射电镜技术对动态锂化过程进行了观测研究。（2）设计合成了新型的Fe

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池和锂硫电池简介
        1.2.1 锂离子电池组成及工作原理
        1.2.2 锂硫电池组成及工作原理
    1.3 电极储能材料研究现状
        1.3.1 锂离子电池纳米结构负极材料
        1.3.2 锂硫电池正极材料研究现状
    1.4 现存研究挑战
        1.4.1 锂离子电池负极
        1.4.2 锂硫电池正极
    1.5 本论文的研究内容和意义
    参考文献
第二章 多孔片状Co₂SiO₄锂离子电池负极制备及其储锂性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验主要仪器及相关试剂
        2.2.2 材料合成
            2.2.2.1 中空SiO₂纳米片的制备
            2.2.2.2 中空Co₂SiO₄纳米片的制备
        2.2.3 复合材料的表征
        2.2.4 原位透射电镜表征
        2.2.5 复合材料电极的电化学测试
    2.3 结果讨论
        2.3.1 表征分析
        2.3.2 电化学性能研究
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 微米盘侧边生长纳米线阵列的Fe₂O₃/Ni Co₂O₄ 合成及其锂离子电池负极性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验主要仪器及相关试剂
        3.2.2 材料合成
            3.2.2.1 Fe₂O₃微米盘的制备
            3.2.2.2 Fe₂O₃/Ni Co₂O₄ 复合材料的制备
        3.2.3 复合材料的表征
        3.2.4 复合材料电极的电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 表征分析
        3.3.2 电化学性能研究
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 一种由纳米片组装的核壳结构In₂S₃@C@S的合成及其储锂性能研究.
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验主要仪器及相关试剂
        4.2.2 材料合成
            4.2.2.1 In₂S₃的制备
            4.2.2.2 In₂S₃@C的制备
            4.2.2.3 In₂S₃@C@S的制备
        4.2.3 复合材料的表征
        4.2.4 锂硫电池的电化学性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 表征分析
        4.3.2 电化学性能分析
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 结论与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
附录 :硕士期间取得的成果
致谢



本文编号：4019421