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脱脂棉模板合成氧(硫)化镍/碳微管及其储锂性能

发布时间:2021-01-11 20:17
  由于镍基金属氧(硫)化物具有比商业石墨(372 mA h g-1)高的理论容量,被认为是下一代锂离子电池负极候选材料之一。然而,充放电过程中较大的体积变化使该类材料的可逆容量快速衰减,并具有较差的倍率性能和循环稳定性。目前中空介孔多级结构及其与碳基复合材料已在储锂性能方面显示出较好的应用前景,但迄今多数该类负极材料的合成方法比较复杂和产出率低,因此,开展简单、低成本、环境友好及能大批量合成镍基氧(硫)化物负极材料,仍然是一个值得深入研究的基础科研课题。本论文选用廉价和可再生的脱脂棉为生物质模板,通过简单硝酸镍盐的浸渍、不同气氛的烧结或结合高温硫化反应等方法,成功制备出中空NiO微管、中空管状NiO/Ni/C和NiO/GO复合材料,以及NiS与N,S共掺杂的介孔碳管(NiS@NSC)材料。利用TG、XRD、SEM、TEM、XPS、BET等先进技术,对所制备的上述中空管状镍基材料进行了详细的组成、显微结构等表征,探讨了镍盐吸附量、硫化方式、烧结温度等合成条件对产物的物相、形貌及储锂性能的影响。电化学性能测试结果表明,NiS@NSC作为锂离子电池的负极,在0.1 A g... 

【文章来源】:黑龙江大学黑龙江省

【文章页数】:81 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

脱脂棉模板合成氧(硫)化镍/碳微管及其储锂性能


锂离子电池的工作原理

水热,循环性能,SEM图像,微球


纳米带 水热0.143.670251035372.848纳米棒 沉淀0.13.610030101937430纳米棒 水热0.126050700148.849纳米锥 水热0.727.212060969605.950大孔网络 热解0.525200100030911.1558587.951纳米花 水热0.11505084538052纳米花 水热0.111004082063453纳米花 热解0.363.64025100045054纳米花 水热0.0721.4405063010055例如,Bai 等人[24]通过热沉积的方法制备了 NiO 多孔微球,如图 1-2 所示, mAg 1下循环 100 次后,NiO 多孔微球电极的容量仍可以保持 800 mAh g

循环性能,微球,SEM图像,纳米管


图 1-3 (a)NiO 微球的 SEM 图像; (b)在 0.1Ag 1下的循环性能Fig.1-3 (a) SEM images of NiO microspheres; (b) Cycling performance at 0.1Ag 1.heng 等人[33]用微波水热结合煅烧的方法制备出 NiO 纳米管,如图 1-4 所g 1的下循环 40 次后,NiO 纳米管的电极容量达到 850 mAh g 1。图 1-4 (a)NiO 纳米管的 SEM 图像; (b)在 1Ag 1下的循环性能Fig.1-4 (a) SEM images of NiO nanotubes; (b) Cycling performance at 1Ag 1.ark 等人[34]通过水热的方法合成了 NiO 八面体,在 1Ag 1下循环 150 次面体的电极容量仍高达 1234 mA h g 1,这是迄今报道具有较高容量和定性能的纯 NiO 锂离子电池负极材料之一。

【参考文献】:
期刊论文
[1]Coral?Like Yolk–Shell?Structured Nickel Oxide/Carbon Composite Microspheres for High?Performance Li?Ion Storage Anodes[J]. Min Su Jo,Subrata Ghosh,Sang Mun Jeong,Yun Chan Kang,Jung Sang Cho.  Nano-Micro Letters. 2019(01)



本文编号:2971413

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