纳米结构氧化铁/碳复合材料的制备及在锂离子电池中的应用
发布时间：2024-12-30 00:52
可充电锂离子电池作为最有潜力的能源储存设备,具备电容量较高、寿命长、自放电率低等优点,逐渐受到人们的喜爱。商业化石墨电极材料较低的理论电容量(372 mAh g-1)和工作电压限制了它的应用。石墨烯、碳纳米管电极材料相继被研究与报道,但其电容量仍然较低。Fe2O3作为一种清洁无污染的新型能源材料,具有理论电容量高(1005 mAh g-1)、价格低廉、高耐腐蚀性等优点,但是在循环过程中存在体积膨胀、易粉碎团聚、储锂能力迅速衰减以及导电率差等缺点。针对以上问题,本文基于组成调整策略,分别合成了介孔碳、多孔碳、石墨烯三种碳材料,以其作为碳基质来复合Fe2O3,二者取长补短,以此达到提高电极材料可逆循环稳定性的目的。1.Fe2O3/介孔碳复合材料以F-127为致孔剂,由自组装法制备而成。对样品形貌与结构进行检测与表征,发现介孔碳能够提供较大的比表面积与孔体积,当Fe2O3百分含...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池的发展简介
1.3 锂离子电池碳负极材料
1.3.1 石墨
1.3.2 石墨烯
1.3.3 碳纳米管
1.4 Fe2O3电极材料
1.5 Fe2O3/碳复合材料
1.5.1 Fe2O3/碳复合材料
1.5.2 Fe2O3/CNTs复合材料
1.5.3 Fe2O3/CNFs复合材料
1.5.4 Fe2O3/石墨烯复合材料
1.6 Fe2O3/碳负极材料的制备方法
1.6.1 水热法
1.6.2 模板法
1.6.3 静电纺丝法
1.6.4 均匀沉淀法
1.6.5 原子层沉积法
1.7 本论文的研究依据和主要内容
1.7.1 本论文的研究依据
1.7.2 本论文的主要内容
第2章 纳米结构Fe2O3/OMCs的制备及在锂离子电池中的应用
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品
2.2.2 实验仪器
2.2.3 实验步骤
2.2.3.1 Fe2O3/OMCs和OMCs的制备
2.2.3.2 电池的组装
2.3 表征方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 Fe2O3/OMCs的结构与形貌
2.4.1.1 X射线衍射与X射线光电子能谱分析
2.4.1.2 热重分析
2.4.1.3 透射电子与扫描电子显微镜分析
2.4.1.4 比表面积分析及孔径分布曲线
2.4.2 电化学性能分析
2.4.2.1 循环伏安曲线分析
2.4.2.2 充放电曲线分析
2.4.2.3 循环性能与倍率性能分析
2.4.2.4 阻抗与等效电路图分析
2.5 本章小结
第3章 纳米结构Fe2O3/多孔碳复合材料的制备及在锂离子电池中的应用
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验仪器
3.2.3 实验步骤
3.2.3.1 酚醛树脂的制备
3.2.3.2 Fe2O3/多孔碳复合材料的制备
3.2.3.3 电池的组装
3.3 表征方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 Fe2O3/多孔碳复合材料的结构与形貌
3.4.1.1 X射线衍射分析
3.4.1.2 透射电子显微镜分析
3.4.1.3 热重分析
3.4.1.4 比表面积分析及孔径分布曲线
3.4.2 电化学性能分析
3.4.2.1 循环伏安曲线分析
3.4.2.2 充放电曲线分析
3.4.2.3 循环性能分析
3.4.2.4 阻抗与等效电路图分析
3.5 本章小结
第4章 纳米结构Fe2O3/石墨烯复合材料的制备及在锂离子电池中的应用
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验药品
4.2.2 实验仪器
4.2.3 实验步骤
4.2.3.1 氧化石墨烯的制备
4.2.3.2 Fe2O3/石墨烯复合材料的制备
4.2.3.3 电池的组装
4.3 表征方法
4.4 结果与讨论
4.4.1 Fe2O3/石墨烯复合材料的结构与形貌
4.4.1.1 X射线衍射分析
4.4.1.2 透射电子显微镜分析
4.4.1.3 热重分析
4.4.1.4 比表面积分析及孔径分布曲线
4.4.2 电化学性能分析
4.4.2.1 循环伏安曲线分析
4.4.2.2 充放电曲线分析
4.4.2.3 循环性能与倍率性能分析
4.4.2.4 阻抗与等效电路图分析
4.5 本章小结
第5章 结论
参考文献
作者简历
本文编号：4021536
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池的发展简介
1.3 锂离子电池碳负极材料
1.3.1 石墨
1.3.2 石墨烯
1.3.3 碳纳米管
1.4 Fe2O3电极材料
1.5 Fe2O3/碳复合材料
1.5.1 Fe2O3/碳复合材料
1.5.2 Fe2O3/CNTs复合材料
1.5.3 Fe2O3/CNFs复合材料
1.5.4 Fe2O3/石墨烯复合材料
1.6 Fe2O3/碳负极材料的制备方法
1.6.1 水热法
1.6.2 模板法
1.6.3 静电纺丝法
1.6.4 均匀沉淀法
1.6.5 原子层沉积法
1.7 本论文的研究依据和主要内容
1.7.1 本论文的研究依据
1.7.2 本论文的主要内容
第2章 纳米结构Fe2O3/OMCs的制备及在锂离子电池中的应用
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品
2.2.2 实验仪器
2.2.3 实验步骤
2.2.3.1 Fe2O3/OMCs和OMCs的制备
2.2.3.2 电池的组装
2.3 表征方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 Fe2O3/OMCs的结构与形貌
2.4.1.1 X射线衍射与X射线光电子能谱分析
2.4.1.2 热重分析
2.4.1.3 透射电子与扫描电子显微镜分析
2.4.1.4 比表面积分析及孔径分布曲线
2.4.2 电化学性能分析
2.4.2.1 循环伏安曲线分析
2.4.2.2 充放电曲线分析
2.4.2.3 循环性能与倍率性能分析
2.4.2.4 阻抗与等效电路图分析
2.5 本章小结
第3章 纳米结构Fe2O3/多孔碳复合材料的制备及在锂离子电池中的应用
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验仪器
3.2.3 实验步骤
3.2.3.1 酚醛树脂的制备
3.2.3.2 Fe2O3/多孔碳复合材料的制备
3.2.3.3 电池的组装
3.3 表征方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 Fe2O3/多孔碳复合材料的结构与形貌
3.4.1.1 X射线衍射分析
3.4.1.2 透射电子显微镜分析
3.4.1.3 热重分析
3.4.1.4 比表面积分析及孔径分布曲线
3.4.2 电化学性能分析
3.4.2.1 循环伏安曲线分析
3.4.2.2 充放电曲线分析
3.4.2.3 循环性能分析
3.4.2.4 阻抗与等效电路图分析
3.5 本章小结
第4章 纳米结构Fe2O3/石墨烯复合材料的制备及在锂离子电池中的应用
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验药品
4.2.2 实验仪器
4.2.3 实验步骤
4.2.3.1 氧化石墨烯的制备
4.2.3.2 Fe2O3/石墨烯复合材料的制备
4.2.3.3 电池的组装
4.3 表征方法
4.4 结果与讨论
4.4.1 Fe2O3/石墨烯复合材料的结构与形貌
4.4.1.1 X射线衍射分析
4.4.1.2 透射电子显微镜分析
4.4.1.3 热重分析
4.4.1.4 比表面积分析及孔径分布曲线
4.4.2 电化学性能分析
4.4.2.1 循环伏安曲线分析
4.4.2.2 充放电曲线分析
4.4.2.3 循环性能与倍率性能分析
4.4.2.4 阻抗与等效电路图分析
4.5 本章小结
第5章 结论
参考文献
作者简历
本文编号：4021536
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