过渡金属氧化物微/纳结构的制备及其作为锂离子电池负极材料的性能研究

发布时间：2021-11-07 01:50

　　过渡金属氧化物作为锂离子电池的负极材料,有很高的理论比容量,但是由于其大的体积变化和差的电子导电性,大大地阻碍了它们的实际应用。一般认为,包覆碳层能够有效提高锂离子电池的电化学性能,这是因为碳层不仅能够增强导电性,而且能够有效阻止在充放电过程中由体积变化引起的粉化。另外,制备特殊形貌和多孔结构的纳米材料也能有效改善锂电池的电化学性能。多孔结构不仅能为电解质与电极之间提供大的接触面积,而且能够容纳充放电过程中发生的体积膨胀。一维纳米结构能够通过提供一维的锂离子运输通道和高表面-体积比,来提高材料的电子导电性和扩大电极与电解质之间的接触面积。二维结构能够为快速储锂提供理想的框架,缩短锂离子在嵌入/脱出过程中的路径。因此本论文选择通过碳包覆、制备特殊形貌和多孔结构的纳米材料来克服以上缺点。1)通过一步共热解法,制备了核壳结构的ZnO@C纳米微球,电化学测试表明,在100 mA g^-1的电流密度下,循环50圈之后,可逆比容量为440mAh g^-1,同时库仑效率高于98%。2)通过将Cu（OH）₂放置在室温下一定的时间,合成了叶状... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：76 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 锂离子电池的结构与工作原理
    1.3 锂离子电池正极材料
        1.3.1 正极材料的选择标准
        1.3.2 正极材料的种类
    1.4 锂离子电池负极材料
        1.4.1 碳基材料
        1.4.2 钛基氧化物
        1.4.3 过渡金属氧化物
        1.4.4 金属磷化物
        1.4.5 金属硫化物和氮化物
    1.5 选题背景和主要研究内容
        1.5.1 选题背景
        1.5.2 本论文拟解决的问题
        1.5.3 主要研究内容
第二章 ZnO@C纳米微球的制备及其锂电池性能
    2.1 实验试剂及实验仪器
    2.2 样品的制备
    2.3 样品的表征
    2.4 样品的电化学性能的测试
    2.5 实验结果与讨论
        2.5.1 样品的物相分析和形貌分析
        2.5.2 样品电化学性质的研究
    2.6 本章小结
第三章 叶状介孔CuO的制备及其锂电池性能
    3.1 实验试剂及实验仪器
    3.2 样品的制备
    3.3 样品的表征
    3.4 样品的电化学性能测试
    3.5 实验结果与讨论
        3.5.1 样品的物相分析和形貌分析
        3.5.2 样品电化学性质的研究
    3.6 本章小结
第四章 多孔ZnMn_2O_4纳米线的制备及其锂电池性能
    4.1 实验试剂及实验仪器
    4.2 样品的制备
    4.3 样品的表征
    4.4 样品的电化学性能测试
    4.5 实验结果与讨论
        4.5.1 样品的物相分析和形貌分析
        4.5.2 样品电化学性质的研究
    4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]血红素氧合酶在去势大鼠阴茎海绵体的表达[J]. 刘竞,姜睿.  中华男科学杂志. 2009(03)



本文编号：3480927