MgFe 2 O 4 、Ca 2 Fe 2 O 5 材料的制备及其电化学性能研究
发布时间：2022-07-02 15:09
锂离子电池具有高能量密度、高功率密度、长循环寿命等优点,已成为新一代的绿色环保能源,然而石墨作为锂离子电池负极材料,由于其比容量较低,严重阻碍了锂离子电池的应用与发展,因此开发新一代的锂离子电池负极材料已成为大势所趋。本文制备了MgFe2O4与Ca2Fe2O5材料,并研究了它们的电化学性能。本论文的主要内容如下:1.以氢氧化铁,乙酸镁为原料,利用溶剂热-高温煅烧法制备MgFe2O4纳米球状材料,并将其组装成二次金属锂电池,进行电化学测试。通过正交实验可知,当水热温度为200℃,水热时间为24h,煅烧温度为600℃,煅烧时间为10h,制备的MgFe2O4材料电化学性能最好。对合成的MgFe2O4材料进行了SEM,TEM,XRD,XPS等测试表征。组装的电池在0.5 A g-1的电流密度下,比容量为1039 mAh g-...
【文章页数】：63 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
1.3 锂离子电池负极材料
1.3.1 碳材料
1.3.2 合金材料
1.3.3 过渡金属氧化物材料
1.4 铁酸化合物概述
1.4.1 铁酸镁
1.4.2 铁酸钙
1.5 选题的目的及主要任务
第2章 实验方法与原理
2.1 引言
2.2 仪器设备与试剂材料
2.2.1 仪器设备
2.2.2 试剂材料
2.3 材料的物理性能表征
2.3.1 X-射线衍射
2.3.2 X-射线光电子能谱
2.3.3 扫描电子显微镜
2.3.4 透射电子显微镜
2.3.5 热重分析
2.3.6 比表面积与孔径分布
2.4 制备电极片与组装锂电池
2.4.1 制备电极片
2.4.2 组装锂电池
2.5 材料的电化学性能测试
2.5.1 循环伏安法
2.5.2 恒电流充放电测试
2.5.3 交流阻抗测试
2.5.4 循环寿命测试
第3章 MgFe_2O_4 的制备及其锂电池
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 MgFe_2O_4 的制备
3.2.2 正交实验
3.2.3 材料的物理表征
3.2.4 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 正交实验结果分析
3.3.2 样品的TG分析
3.3.3 样品的SEM、TEM分析
3.3.4 样品的BET分析
3.3.5 样品的XPS分析
3.3.6 样品的XRD分析
3.3.7 样品的电化学性能
3.4 本章小结
第4章 Ca_2Fe_2O_5 的制备及其电池
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 Ca_2Fe_2O_5 的制备
4.2.2正交实验
4.2.3 材料的物理表征
4.2.4 电化学性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 正交实验结果分析
4.3.2 样品的TG分析
4.3.3 样品的SEM、TEM分析
4.3.4 样品的BET分析
4.3.5 样品的XPS分析
4.3.6 样品的XRD分析
4.3.7 样品的电化学性能
4.4 本章小结
第5章 LiFePO_4/MgFe_2O_4与LiFePO_4/Ca_2Fe_2O_5 锂离子电池性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 LiPFeO_4 锂电池的电化学性能
5.3.1 循环伏安测试
5.3.2 倍率与循环寿命性能测试
5.3.3 锂离子电池正负极质量比的确定
5.4 结果与讨论
5.4.1 循环伏安测试
5.4.2 恒电流充放电测试
5.4.3 倍率性能测试
5.4.4 循环寿命测试
5.4.5 能量与功率密度
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的研究成果
本文编号：3654586
【文章页数】：63 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
1.3 锂离子电池负极材料
1.3.1 碳材料
1.3.2 合金材料
1.3.3 过渡金属氧化物材料
1.4 铁酸化合物概述
1.4.1 铁酸镁
1.4.2 铁酸钙
1.5 选题的目的及主要任务
第2章 实验方法与原理
2.1 引言
2.2 仪器设备与试剂材料
2.2.1 仪器设备
2.2.2 试剂材料
2.3 材料的物理性能表征
2.3.1 X-射线衍射
2.3.2 X-射线光电子能谱
2.3.3 扫描电子显微镜
2.3.4 透射电子显微镜
2.3.5 热重分析
2.3.6 比表面积与孔径分布
2.4 制备电极片与组装锂电池
2.4.1 制备电极片
2.4.2 组装锂电池
2.5 材料的电化学性能测试
2.5.1 循环伏安法
2.5.2 恒电流充放电测试
2.5.3 交流阻抗测试
2.5.4 循环寿命测试
第3章 MgFe_2O_4 的制备及其锂电池
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 MgFe_2O_4 的制备
3.2.2 正交实验
3.2.3 材料的物理表征
3.2.4 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 正交实验结果分析
3.3.2 样品的TG分析
3.3.3 样品的SEM、TEM分析
3.3.4 样品的BET分析
3.3.5 样品的XPS分析
3.3.6 样品的XRD分析
3.3.7 样品的电化学性能
3.4 本章小结
第4章 Ca_2Fe_2O_5 的制备及其电池
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 Ca_2Fe_2O_5 的制备
4.2.2正交实验
4.2.3 材料的物理表征
4.2.4 电化学性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 正交实验结果分析
4.3.2 样品的TG分析
4.3.3 样品的SEM、TEM分析
4.3.4 样品的BET分析
4.3.5 样品的XPS分析
4.3.6 样品的XRD分析
4.3.7 样品的电化学性能
4.4 本章小结
第5章 LiFePO_4/MgFe_2O_4与LiFePO_4/Ca_2Fe_2O_5 锂离子电池性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 LiPFeO_4 锂电池的电化学性能
5.3.1 循环伏安测试
5.3.2 倍率与循环寿命性能测试
5.3.3 锂离子电池正负极质量比的确定
5.4 结果与讨论
5.4.1 循环伏安测试
5.4.2 恒电流充放电测试
5.4.3 倍率性能测试
5.4.4 循环寿命测试
5.4.5 能量与功率密度
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的研究成果
本文编号：3654586
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