锂离子电池负极材料Li 4 Ti 5 O 12 /TiO 2 纳米片的合成、改性及其电化学行为研究

发布时间：2021-05-24 03:26

　　作为一种前景广阔的锂离子电池负极材料,尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂（LTO）因具有优异的结构稳定性和显著的安全性能而被研究者们广泛研究。然而,LTO本身较弱的电子导电性和较低的锂离子扩散系数严重限制了其倍率性能,并影响其在锂离子电池中的应用。二氧化钛（TiO₂）作为一种无碳包覆材料,因其具有较高的理论容量且锂离子能在该材料中进行快速的嵌入/脱出过程,进而成为提高LTO倍率性能的改性材料之一,但由于LTO/TiO₂复合物同样具有电子电导率低的缺点,仍影响其在锂离子电池中的实际应用。因此本文通过对LTO/TiO₂纳米片复合物进行Ag量子点表面修饰以及合成纳米片阵列的措施来改善其电化学性能。首先,为改善LTO/TiO₂纳米片导电性差的缺点,本文首次将高度分散的Ag量子点嵌入到二维的LTO/TiO₂纳米片结构中,采用简单的水热法制备了Ag量子点修饰的LTO/TiO₂纳米片（Ag-LTO/TiO

【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池简介
        1.2.1 锂离子电池的工作原理和特点
        1.2.2 锂离子电池的研究现状
    1.3 锂离子电池负极材料研究进展
        1.3.1 锂离子电池负极材料概述
        1.3.2 尖晶石型Li_4Ti_5O_(12)负极材料研究进展
    1.4 尖晶石型Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2负极材料研究进展
        1.4.1 尖晶石型Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2负极材料概述
        1.4.2 尖晶石型Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2负极材料的制备
        1.4.3 尖晶石型Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2负极材料的改性
    1.5 本文的选题思路和主要研究内容
第2章 Ag量子点修饰Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2纳米片的合成及其电化学行为研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器与材料
        2.2.2 Ag量子点修饰Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2纳米片复合材料的合成
        2.2.3 物化性能表征方法
        2.2.4 电池的组装
        2.2.5 电化学性能测试方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 结构与形貌表征
        2.3.2 电化学性能测试
        2.3.3 Ag-Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2纳米片的嵌锂机制
        2.3.4 Ag负载量对Ag-Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2纳米片电化学性能的影响
    2.4 本章小结
第3章 Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2纳米片阵列的合成及其电化学行为研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器与材料
        3.2.2 Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2纳米片阵列复合材料的合成
        3.2.3 物化性能表征方法
        3.2.4 电池的组装
        3.2.5 电化学性能测试方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 结构与形貌表征
        3.3.2 Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2纳米片阵列的形成机制研究
        3.3.3 电化学性能测试
        3.3.4 Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2纳米片阵列的嵌锂机制
    3.4 本章小结
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米结构过渡金属氧化物作为锂离子电池负极材料（英文）[J]. 张晶晶,余爱水.  Science Bulletin. 2015(09)
[2]锂离子电池电极材料研究进展[J]. 周恒辉,慈云祥,刘昌炎.  化学进展. 1998(01)

博士论文
[1]多孔钛基氧化物锂离子电池负极材料制备及其电化学性能[D]. 朱文均.浙江大学 2016
[2]基于碳材料的锂离子电池负极材料性能研究[D]. 岳红伟.兰州大学 2016
[3]基于石墨烯的高性能锂离子电池负极材料的研究[D]. 蔡丹丹.华南理工大学 2014
[4]锂离子电池负极钛酸锂复合材料的制备与性能研究[D]. 方巍.哈尔滨工业大学 2013
[5]锂离子电池正负极纳米材料的合成和性能研究[D]. 陆君.清华大学 2013
[6]尖晶石型钛酸锂的制备及电化学行为[D]. 葛昊.哈尔滨工业大学 2009

硕士论文
[1]锂离子电池钛酸锂系列负极材料的制备及其电化学性能研究[D]. 刘杰.天津大学 2015



本文编号：3203463