钴氧化物复合微纳米结构材料的构筑及锂离子电池组装
发布时间：2021-01-26 04:30
锂离子电池因其自放电率低、能量密度高、重量轻等特点,已经广泛应用于人类生活的多种设备中。然而,商业化石墨负极材料的理论容量低,在一定程度上阻碍了锂离子电池的进一步发展。钴氧化物具有能量密度高、环境友好、成本低等优点,是一类替代石墨的理想负极材料。然而,钴氧化物在充放电过程中体积变化较大且导电性较差,限制了其商业化的开发应用。已有研究表明,通过合理控制材料形貌以及构筑复合材料,能够有效地改善上述缺陷。金属-有机骨架化合物（MOFs）具有较大的比表面积、可控的孔径结构和组成等特点,被视为制备金属氧化物及其复合材料的理想模板。基于此,本论文中采用MOFs为模板,经过后续合理地热处理,构筑了以下四种钴基氧化物材料,并对其结构和电化学性能进行了探究。采用静电纺丝技术和原位生长法相结合,制备了PAN/ZIF-67复合纳米纤维,经过后续多步的热处理得到了分级多孔CNFs/Co3O4复合纳米纤维。将该复合材料作为锂离子电池负极材料时,在0.2 A g-1和2 A g-1的电流密度下,充放电循环500次后,仍具有13...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池的应用[4]
长春理工大学硕士学位论文于正极与负极之间，其作用是防止正极与负 Li+的穿过。电解液是由溶解在有机溶剂中溶解度、高离子电导率以及合理的热稳定性的工作原理是一个 Li+浓度差电池：在充电过程中 Li+从极材料，此时正极处于贫锂状态；在放电的传输插入到正极材料，此时正极处于富锂同时，伴随着与 Li+等量的电子经外电路传能够在正极与负极之间往返嵌入/脱出，如称为“摇椅电池”。图 1.2 展示了以 LiCoO电原理示意图[6]。
材料电化学性能的方法材料的角度出发，合理设计材料使其表面具有大的电子或离离子的扩散距离，可以提高材料表面电子或离子的导电性。为的方法有以下几种：构筑纳米结构材料、制备复合材料、掺杂结构材料构材料主要包括：零维纳米颗粒、一维纳米线/纳米棒、二维纳构等。纳米结构材料具有 Li+扩散距离小和比表面积大等优点子在材料中的扩散速率。例如，Li 等报道了一种不需要表面活法，以 Co2+和 1,4-苯二甲酸为原料，在空气氛围下热处理制锂离子电池的负极材料[18]。图 1.3a 和 1.3b 分别为多孔 Co3O描电子显微镜(SEM)照片。如图 1.3c 所示，在 1Ag-1的电流充放电循环 200 次以后，仍具有 775 mAh g-1的放电比容量
本文编号：3000474
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锂离子电池的应用[4]
长春理工大学硕士学位论文于正极与负极之间，其作用是防止正极与负 Li+的穿过。电解液是由溶解在有机溶剂中溶解度、高离子电导率以及合理的热稳定性的工作原理是一个 Li+浓度差电池：在充电过程中 Li+从极材料，此时正极处于贫锂状态；在放电的传输插入到正极材料，此时正极处于富锂同时，伴随着与 Li+等量的电子经外电路传能够在正极与负极之间往返嵌入/脱出，如称为“摇椅电池”。图 1.2 展示了以 LiCoO电原理示意图[6]。
材料电化学性能的方法材料的角度出发，合理设计材料使其表面具有大的电子或离离子的扩散距离，可以提高材料表面电子或离子的导电性。为的方法有以下几种：构筑纳米结构材料、制备复合材料、掺杂结构材料构材料主要包括：零维纳米颗粒、一维纳米线/纳米棒、二维纳构等。纳米结构材料具有 Li+扩散距离小和比表面积大等优点子在材料中的扩散速率。例如，Li 等报道了一种不需要表面活法，以 Co2+和 1,4-苯二甲酸为原料，在空气氛围下热处理制锂离子电池的负极材料[18]。图 1.3a 和 1.3b 分别为多孔 Co3O描电子显微镜(SEM)照片。如图 1.3c 所示，在 1Ag-1的电流充放电循环 200 次以后，仍具有 775 mAh g-1的放电比容量
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