锂离子电池负极SnO 2 /Ti 3 C 2 T x 复合材料的制备及其电化学性能研究

发布时间：2021-02-25 18:04

　　近年来,由于兼具体积容量高、导电性好、亲水性好和低锂离子扩散势垒等优点,Ti₃C₂T_x在锂离子电池研究方面得到广泛关注。但其质量比容量过低,尚不能满足高性能锂离子电池的设计要求,且湿化学法制备Ti₃C₂T_x的表面会存在大量官能团,大幅降低其导电性能和储锂性能。针对这些问题,本文进行了如下研究:首先,优化了少层Ti₃C₂T_x的制备工艺。采用无压烧结,合成不同Sn含量的MAX相Ti₃(Al_xSn_1-x)C₂。然后,采用不同腐蚀剂（HF、HF/H₂O₂）腐蚀MAX相中的A=（Al,Sn）层制备Ti₃C₂T_x。研究结果表明,当使用HF作腐蚀剂时,随着Ti₃(Al_x

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三元陶瓷Mn+1AXn中M，A和X所代表的元素分布图

X 相晶体结构[11]：从左至右依次为 211 型备 键的键能很强，是共价键、金属键和离X 键相比，层间的 M-A 键和原子间的更高的活性，即可以在不破坏 M-X性刻蚀。这些方法大致可以分为熔盐[12]。其中，采用 HF 刻蚀(湿化学处理制备 Ti3C2Tx的方法，如图 1-3 所示。化为多层 Ti3C2Tx的松散的风琴状结构Mn+1AlXn中 Al 层的方法已经成功制C2Tx，(Ti0.5Nb0.5)2CTx，Ti3CNxTx，Nb2CMo2Ti2C3Tx，Cr2TiC2Tx和(Nb0.8Ti0.2)4C应式[13]：n+1AlXn+ 3HF = AlF3+ Mn+1Xn+ 1.5H

图 1-3 MXene 合成的示意图[15]图 1-4 MAX 相和 MXene 的 SEM 照片[16]a) Ti3AlC2；b)Ti3C2Tx；c)Mo2TiAlC2；d) Mo2TiC2Tx程中，强 M-A 键逐渐被弱键(氢键和范德华力)所取

【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent advances in MXene: Preparation, properties,and applications[J]. 雷进程,张旭,周震.  Frontiers of Physics. 2015(03)

博士论文
[1]多层次纤维结构的锡基纳米复合材料制备及其储锂性能的研究[D]. 王梦亚.浙江大学 2017

硕士论文
[1]锂离子电池负极用二维纳米GO/Ti3C2Tx复合材料的电化学性能[D]. 刘博慧.哈尔滨工业大学 2016
[2]二维层状Ti3C2纳米片的液相剥离及在LIBs中的充放电特性[D]. 孙亚健.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3051354