纳米Bi 2 O 3 /C复合材料的制备及其电化学储锂性能研究
发布时间：2021-06-25 05:22
目前,Bi2O3作为一种新型的锂离子电池负极材料,其具有理论容量高(690m Ah g-1)、环境友好、价格低廉和资源丰富等优点。这些优势使其成为潜在的下一代锂离子电池的负极材料之一。但Bi2O3较低的电子电导率、充放电过程中体积膨胀大等问题严重地抑制了其储锂性能的发挥。本论文针对Bi2O3存在的上述问题,设计并制备了不同微观结构的纳米Bi2O3/C复合材料,借助纳米结构的动力学优势及界面调控等手段改进、提升其储锂性能。通过采用XRD、SEM、TEM、Raman、氮气吸脱附、恒流充放电和EIS等分析表征手段,研究了材料的形成机制、微结构特点和电化学储锂行为。采用水热碳化的方法制备了Bi2O3@C复合材料。经表征,Bi2O3呈现球形的形貌特征（100500 nm）,表面包覆的碳层厚度为...
【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】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
可移动设备的发展及其相关的电源类型[4]
图1-2 LiCoO2和石墨为正负极材料的锂离子电池工作原理图[13]ematic illustration of the working priciples of a LixC6/Li1-xCoO2lithium-子电池的优势统的二次化学电源，锂离子电池具备很多优异的特点。表学电源之间的性能比较。如表1-1所示，锂离子电池相较于具有如下的优势[25]：表1-1 常见二次化学电源的性能比较[24]able 1-1 Performances comparison of common secondary batteries[24]铅酸电池 镉镍电池 镍氢电池 锂离(Wh kg-1) 50 75 80 1量(Wh L-1) 100 150 270 3数(次) 300 800 >500 >1压(V) 2.1 1.3 1.3 压(V) 1.9 1.2 1.2 3
第 1 章 绪 论- 5 -图1-3 矿物在产物制备过程中的作用示意图[28]Fig. 1-3 Schematic of the roles of minerals in the conversion from ginkgo leaves to product[28]碳纳米管是一种重要的碳负极材料，特殊的一维结构缩短了Li+在其内部的扩散路径[32]。Paul等以泡沫镍为基板，采用化学气相沉积的方法制备了高度多孔的3D碳纳米管泡沫自支撑负极[33]。图1-5是制备多孔3D自支撑碳纳米管泡沫电极的示意图。如图1-5所示，在酸刻蚀除去泡沫镍后，泡沫镍为基板制备的多孔3D碳纳米管泡沫电极继承了泡沫镍多孔3D结构。大的比表面积、多孔3D结构有利于锂储存性能，其在0.1 C下循环100圈，容量保持在790 mAh g-1。Zhang等采用PPy纳米管为前驱体，硼烷氨为B、N异原子源，制备了B、N共掺杂的碳纳米管
【参考文献】：
期刊论文
[1]三维石墨烯纳米球的制备及其在锂离子电池中的应用[J]. 徐丽,盛鹏,陈新,韩钰,刘双宇,王博,赵广耀,刘海镇. 无机材料学报. 2016(09)
[2]新兴材料石墨烯的制备和应用研究进展[J]. 贾奕非. 化学工程与装备. 2016(09)
[3]锂离子二次电池5V正极材料的研究进展[J]. 范未峰,刘兴泉. 化工科技. 2007(06)
博士论文
[1]高倍率氟化铁纳米电极的构筑与电化学性能研究[D]. 李炳江.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3248585
【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】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
可移动设备的发展及其相关的电源类型[4]
图1-2 LiCoO2和石墨为正负极材料的锂离子电池工作原理图[13]ematic illustration of the working priciples of a LixC6/Li1-xCoO2lithium-子电池的优势统的二次化学电源，锂离子电池具备很多优异的特点。表学电源之间的性能比较。如表1-1所示，锂离子电池相较于具有如下的优势[25]：表1-1 常见二次化学电源的性能比较[24]able 1-1 Performances comparison of common secondary batteries[24]铅酸电池 镉镍电池 镍氢电池 锂离(Wh kg-1) 50 75 80 1量(Wh L-1) 100 150 270 3数(次) 300 800 >500 >1压(V) 2.1 1.3 1.3 压(V) 1.9 1.2 1.2 3
第 1 章 绪 论- 5 -图1-3 矿物在产物制备过程中的作用示意图[28]Fig. 1-3 Schematic of the roles of minerals in the conversion from ginkgo leaves to product[28]碳纳米管是一种重要的碳负极材料，特殊的一维结构缩短了Li+在其内部的扩散路径[32]。Paul等以泡沫镍为基板，采用化学气相沉积的方法制备了高度多孔的3D碳纳米管泡沫自支撑负极[33]。图1-5是制备多孔3D自支撑碳纳米管泡沫电极的示意图。如图1-5所示，在酸刻蚀除去泡沫镍后，泡沫镍为基板制备的多孔3D碳纳米管泡沫电极继承了泡沫镍多孔3D结构。大的比表面积、多孔3D结构有利于锂储存性能，其在0.1 C下循环100圈，容量保持在790 mAh g-1。Zhang等采用PPy纳米管为前驱体，硼烷氨为B、N异原子源，制备了B、N共掺杂的碳纳米管
【参考文献】：
期刊论文
[1]三维石墨烯纳米球的制备及其在锂离子电池中的应用[J]. 徐丽,盛鹏,陈新,韩钰,刘双宇,王博,赵广耀,刘海镇. 无机材料学报. 2016(09)
[2]新兴材料石墨烯的制备和应用研究进展[J]. 贾奕非. 化学工程与装备. 2016(09)
[3]锂离子二次电池5V正极材料的研究进展[J]. 范未峰,刘兴泉. 化工科技. 2007(06)
博士论文
[1]高倍率氟化铁纳米电极的构筑与电化学性能研究[D]. 李炳江.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3248585
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