锰基氧化物/碳复合材料的制备及其锂电性能研究

发布时间：2021-10-16 10:08

　　由于传统的石墨负极的比容量有限(372 mA h g^-1,传统的锂离子电池的比能量不能够满足社会日益增长的需求。锰基氧化物由于其电压滞后小,高的理论比容量,储量丰富等优势吸引了学者广泛的关注。但是在实际应用过程中,其自身的导电性差,体积膨胀等缺陷会使得电池性能下降。为了解决这个问题,人们通常将其与碳材料复合,制备出不同结构,或者不同晶型的氧化物。本研究制备了不同形貌及结构的钴酸锰/碳（MnCo₂O₄/C）复合样品及非晶锰基氧化物/还原态氧化石墨烯复合样品。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对样品形貌进行分析;采用X-射线衍射（XRD）、X-射线光电子谱（XPS）等测试样品的结构组成,并对样品的锂电性能进行了测试。具体研究内容及结果如下:（1）利用葡萄糖,C₄H₆MnO₄·4H₂O和C₄H₆CoO₄·4H₂O为原料,通过水热法合成... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同二次电池比能量与比功率的比较

离子电池工作原理及特点离子电池的结构基本由负极，正极,电解液，隔膜等构成。锂电的能量存要是依靠锂离子在电极材料中的嵌入和脱出完成[20-22]。电极在充放电过贫锂和富锂的之间切换，换言之就是锂离子从一极脱出到达另一极，因此所以锂离子电池也被称作为“摇椅电池”[23-25]。般选用具有较高的氧化还原电位的材料作为正极材料。目前人们应用的正极材料为磷酸亚铁锂，钴酸锂及三元材料[26-28]。而相对于负极材料而言位应接近金属锂电位，并且需要在电极反应过程中能够实现对于锂离子要有碳材料和硅基所制备的复合材料[29-31]。离子在电池正负极之间的传递是通过电解液来完成的，大多数电解液的机溶剂，电解质锂盐以及一些其他的电解液。按照状态来分，主要为液体体电解液两种[32-34]。

第 1 章 绪 论电压下降到 1V 以下时，电解液在电化学反应的作用下会在样品面生质膜，也叫作 SEI 膜。这层膜能容许离子的进出而阻止电子的传输子通过，稳定的固相电解质膜能够防止电解液的反应。但是对于锰基由于在相转变过程中体积剧烈变化导致材料表面形成的 SEI 膜会被断地在新暴露的材料表面分解持续生成 SEI 膜，这样会导致材料的下降，最终导致其电阻加大，进而使得样品循环性能下降，库伦效率

【参考文献】：
期刊论文
[1]B掺杂的石墨烯作为钠离子电池负极材料的研究[J]. 姚利花,甄海龙.  原子与分子物理学报. 2019(03)
[2]MoP纳米粒子锂离子电池负极材料的制备及其电化学性能[J]. 肖雅丹,靳晓哲,黄昊,吴爱民,高嵩,刘佳.  材料研究学报. 2019(01)
[3]石墨基锂离子电池负极材料研究进展[J]. 时杰,刘庆,臧浩宇,吕宪俊.  化工新型材料. 2019(01)



本文编号：3439617