金属氧化物/硫化物材料的结构设计及其储锂性能研究

发布时间：2021-04-05 01:09

　　由于全球能源危机和化石燃料的使用造成的环境问题,锂离子电池（包括锂离子聚合物电池）作为最新型的二次电池,由于其高能量密度和循环寿命长等优点,它已广泛应用于便携电子产品,例如笔记本电脑、手机等,以及电动汽车等领域。但是,商业石墨负极由于其较低的理论比容量（372 mA h/g）而不能满足对未来高容量锂离子电池的需求,因此,开发高性能的负极材料是提高锂离子电池比容量的关键。金属氧化物和硫化物作为负极材料比商业化石墨电极有更高的理论容量。但是两者在充放电过程中发生体积膨胀,从而使电极材料结构稳定性以及电导率下降,导致电池容量衰减。本论文针对锂离子电池负极材料目前存在的一些问题,设计了不同的实验方案,制备了四种不同的纳米复合材料,研究其作为锂离子电池负极材料的性能,具体内容如下:（1）利用简单的水热法结合热处理合成了石墨烯/α-Fe₂O₃（G/α-Fe₂O₃）纳米复合材料。α-Fe₂O₃纳米纺锤被均匀地包裹在石墨烯片中。电化学测试结果表明:在100 mA/g的电流... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：66 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
        1.2.1 锂离子电池的历史
        1.2.2 锂离子电池结构
        1.2.3 锂离子电池原理
    1.3 锂离子电池负极材料的国内外发展现状
        1.3.1 零维纳米结构负极材料
        1.3.2 一维纳米结构负极材料
        1.3.3 二维纳米结构负极材料
        1.3.4 三维纳米结构负极材料
    1.4 研究内容
第二章 实验方法与测试分析
    2.1 主要试剂及实验设备
    2.2 结构形貌表征方法
        2.2.1 X射线衍射法
        2.2.2 扫描电子显微镜
        2.2.3 透射电子显微镜
        2.2.4 X射线光电子能谱
        2.2.5 拉曼光谱
        2.2.6 热重分析法
    2.3 电化学测试
        2.3.1 半电池的组装
        2.3.2 恒流充放电测试
        2.3.3 循环伏安法
        2.3.4 交流阻抗谱法
2O₃负极材料的制备与储锂性能研究">第三章 α-Fe₂O₃负极材料的制备与储锂性能研究
    3.1 引言
    3.2 样品制备
    3.3 样品形貌结构表征
    3.4 电化学性能分析
    3.5 小结
3O₄/N掺杂碳分层微/纳米结构的设计及储锂性能的研究">第四章 N掺杂碳/Fe₃O₄/N掺杂碳分层微/纳米结构的设计及储锂性能的研究
    4.1 引言
    4.2 样品的制备
    4.3 样品的结构形貌表征
    4.4 样品的电化学性能测试
    4.5 小结
2纳米片复合材料的锂离子电池性能研究">第五章 MoS₂纳米片复合材料的锂离子电池性能研究
    5.1 引言
    5.2 样品的制备
    5.3 结果与讨论
    5.4 小结
第六章 N掺杂碳包覆SnS/G纳米复合材料储锂性能研究
    6.1 引言
    6.2 样品的制备
    6.3 结果与讨论
    6.4 小结
第七章 结论
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Brief overview of electrochemical potential in lithium ion batteries[J]. 高健,施思齐,李泓.  Chinese Physics B. 2016(01)



本文编号：3118842