锂离子电池CuCl/Cu负极的研究
发布时间：2022-07-29 10:29
氯化亚铜（CuCl）是一种重要的化工产品,在石化、冶金、医药、颜料等诸多领域中具有广泛的应用,但至今还没有被用作锂离子电池电极材料。为此,本论文采用电化学法制备了 CuCl,研究了其形貌和电化学性能,并在此基础上进一步研究了从酸性铜印刷线路板（Cu-PCB）废液中回收CuCl晶体的电化学性能。主要研究内容如下:（1）通过电化学法在铜箔表面原位生长了一层立方型CuCl晶体,并测试其电化学性能。结果表明,与传统的石墨负极相比,CuCl具有较高的脱/嵌锂电位;在充/放电倍率为2 C循环300圈后,其放电比容量为250.6 mAh/g,且表现出了良好的循环稳定性能。（2）进一步在三维多孔泡沫铜表面制备了多级鳞片状CuCl晶体,并测试其电化学性能。结果表明:在充/放电倍率为2 C时,多级鳞片状CuCl/泡沫铜负极的可逆放电比容量为287.8 mAh/g,以10C倍率循环充/放电1000圈后,可逆放电比容量仍高达197.2 mAh/g;且其锂离子扩散系数要高于立方型CuCl/铜箔负极,表明多级鳞片状CuCl/泡沫铜负极较适用于大倍率放电。（3）为了节能减排,还通过液相还原法从酸性铜印刷线路板刻蚀废...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 锂离子电池
1.2 锂离子电池负极材料
1.2.1 脱/嵌型负极材料
1.2.2 合金/去合金型负极材料
1.2.3 转换型负极材料
1.3 锂离子电池负极集流体
1.3.1 铜集流体
1.3.2 不锈钢集流体
1.3.3 碳集流体
1.3.4 镍集流体
1.4 锂离子电池负极制备工艺
1.5 本论文的研究内容及意义
第二章 实验
2.1 实验材料和实验仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 样品的制备
2.2.1 阳极氧化法
2.2.2 液相还原法
2.3 样品的表征
2.3.1 X射线衍射仪
2.3.2 扫描电子显微镜
2.3.3 能量色散X射线光谱仪
2.3.4 透射电子显微镜
2.3.5 氮吸附比表面积及孔径分析仪
2.3.6 电感耦合等离子发射光谱仪
2.4 扣式模拟锂离子电池的装配及其电化学性能测试
2.4.1 扣式模拟锂离子电池的装配
2.4.2 恒流充傲电性能测试
2.4.3 循环伏安法测试(CV)
2.4.4 交流阻抗测试法(AC)
第三章 锂离子电池立方型CuCl颗粒/铜箔负极的研究
3.1 立方型CuCl颗粒/铜箔负极的制备
3.2 立方型CuCl颗粒/铜箔负极的物理表征
3.3 立方型CuCl颗粒/铜箔负极的电化学性能
3.4 立方型CuCl颗粒/铜箔负极的非原位物理表征
3.5 小结
第四章 锂离子电池多级鳞片状CuCl/泡沫铜负极的研究
4.1 多级鳞片状CuCl/泡沫铜负极的制备
4.2 多级鳞片状CuCl/泡沫铜负极的物理表征
4.3 多级鳞片状CuCl/泡沫铜负极的电化学性能
4.4 小结
第五章 锂离子电池回收多级三角标状CuCl负极的研究
5.1 多级三角标状CuCl负极材料的回收及表征
5.2 多级三角标状CuCl负极材料的物理表征
5.3 回收多级三角标状CuCl负极材料的形成机理
5.4 回收多级三角标状CuCl负极的电化学性能
5.5 小结
第六章 结论
6.1 结论
6.2 展望
6.3 创新点
致谢
参考文献
附录: 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]用印刷电路板蚀刻废液制备氯化亚铜[J]. 毛谙章,张银亮,刘小文,周兆安,彭娟. 化学与生物工程. 2016(10)
[2]锂离子电池集流体的研究进展[J]. 刘松,侯宏英,胡文,刘显茜,段继祥,孟瑞晋. 硅酸盐通报. 2015(09)
[3]高性能锂离子电池负极材料CoO/石墨烯纳米复合结构的超声法制备（英文）[J]. 陈炳地,彭成信,崔征. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(10)
博士论文
[1]基于电化学催化转化机制的锂离子电池负极材料的制备和改性研究[D]. 苏利伟.南开大学 2013
硕士论文
[1]3D Co3O4/碳纤维布柔性锂离子电池负极的制备及电化学性能研究[D]. 方伟.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3666294
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 锂离子电池
1.2 锂离子电池负极材料
1.2.1 脱/嵌型负极材料
1.2.2 合金/去合金型负极材料
1.2.3 转换型负极材料
1.3 锂离子电池负极集流体
1.3.1 铜集流体
1.3.2 不锈钢集流体
1.3.3 碳集流体
1.3.4 镍集流体
1.4 锂离子电池负极制备工艺
1.5 本论文的研究内容及意义
第二章 实验
2.1 实验材料和实验仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 样品的制备
2.2.1 阳极氧化法
2.2.2 液相还原法
2.3 样品的表征
2.3.1 X射线衍射仪
2.3.2 扫描电子显微镜
2.3.3 能量色散X射线光谱仪
2.3.4 透射电子显微镜
2.3.5 氮吸附比表面积及孔径分析仪
2.3.6 电感耦合等离子发射光谱仪
2.4 扣式模拟锂离子电池的装配及其电化学性能测试
2.4.1 扣式模拟锂离子电池的装配
2.4.2 恒流充傲电性能测试
2.4.3 循环伏安法测试(CV)
2.4.4 交流阻抗测试法(AC)
第三章 锂离子电池立方型CuCl颗粒/铜箔负极的研究
3.1 立方型CuCl颗粒/铜箔负极的制备
3.2 立方型CuCl颗粒/铜箔负极的物理表征
3.3 立方型CuCl颗粒/铜箔负极的电化学性能
3.4 立方型CuCl颗粒/铜箔负极的非原位物理表征
3.5 小结
第四章 锂离子电池多级鳞片状CuCl/泡沫铜负极的研究
4.1 多级鳞片状CuCl/泡沫铜负极的制备
4.2 多级鳞片状CuCl/泡沫铜负极的物理表征
4.3 多级鳞片状CuCl/泡沫铜负极的电化学性能
4.4 小结
第五章 锂离子电池回收多级三角标状CuCl负极的研究
5.1 多级三角标状CuCl负极材料的回收及表征
5.2 多级三角标状CuCl负极材料的物理表征
5.3 回收多级三角标状CuCl负极材料的形成机理
5.4 回收多级三角标状CuCl负极的电化学性能
5.5 小结
第六章 结论
6.1 结论
6.2 展望
6.3 创新点
致谢
参考文献
附录: 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]用印刷电路板蚀刻废液制备氯化亚铜[J]. 毛谙章,张银亮,刘小文,周兆安,彭娟. 化学与生物工程. 2016(10)
[2]锂离子电池集流体的研究进展[J]. 刘松,侯宏英,胡文,刘显茜,段继祥,孟瑞晋. 硅酸盐通报. 2015(09)
[3]高性能锂离子电池负极材料CoO/石墨烯纳米复合结构的超声法制备（英文）[J]. 陈炳地,彭成信,崔征. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(10)
博士论文
[1]基于电化学催化转化机制的锂离子电池负极材料的制备和改性研究[D]. 苏利伟.南开大学 2013
硕士论文
[1]3D Co3O4/碳纤维布柔性锂离子电池负极的制备及电化学性能研究[D]. 方伟.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3666294
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3666294.html
