过渡金属氧化物负极材料的制备与电化学行为表征

发布时间：2022-09-28 16:23

　　过渡金属氧化物材料比容量高、资源丰富、经济成本低,十分有希望成为下一代高性能锂离子电池负极材料。然而,过渡金属负极材料的实际应用受到循环稳定性差和电子电导率低的限制。虽然研究者们已经采取了各种各样的方法来解决这一问题,但是过渡金属氧化物负极材料的真实电化学过程、电化学反应机制、容量衰减的原因和微结构的变化过程还需要深入研究。在众多的过渡金属氧化物中,Co₃O₄拥有极高的理论容量和优异的物理性质。通过对Co₃O₄电极的研究,我们发现Co₃O₄电极在前几个循环中比容量极高,但是经过30次循环后比容量迅速下降,表明Co₃O₄电极循环性能较差。对比前人的研究可以知道,Co₃O₄低的电导率和体积膨胀问题是导致循环性能差的主要原因。因此,本文以ZIF-67型金属有机骨架为前驱体制备了Co₃O₄多面体,其中金属有机框架可以有效抑制Co

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 锂离子电池简介
        1.2.1 发展历史
        1.2.2 锂离子电池的反应机理
        1.2.3 锂离子电池负极材料
    1.3 原位透射电镜简介
    1.4 负极材料改性方法
        1.4.1 纳米化
        1.4.2 制备特殊形貌的材料
        1.4.3 与碳材料复合
    1.5 本文的研究目的及内容
第2章 实验材料与实验方法
    2.1 实验药品与设备
    2.2 电极材料及电池制备方法
        2.2.1 CNTs/Co_3O_4 复合材料的制备
        2.2.2 C包覆Co_3O_4复合材料的制备
        2.2.3 氧化镍纳米颗粒及纳米片的制备
        2.2.4 电极制备及扣式电极组装
    2.3 原位TEM实验方法
    2.4 材料物理与电化学性能表征
        2.4.1 物理性能表征方法
        2.4.2 电化学性能表征
第3章 Co_3O_4的电化学行为及改性研究
    3.1 引言
    3.2 Co_3O_4的物理性能研究
    3.3 CNTs/Co_3O_4 复合材料的电化学表征
    3.4 C包覆Co_3O_4复合材料的电化学表征
    3.5 本章小结
第4章 NiO的电化学行为研究及原位TEM表征
    4.1 引言
    4.2 NiO脱/嵌锂的原位TEM表征
    4.3 NiO负极材料的电化学表征
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Coral?Like Yolk–Shell?Structured Nickel Oxide/Carbon Composite Microspheres for High?Performance Li?Ion Storage Anodes[J]. Min Su Jo,Subrata Ghosh,Sang Mun Jeong,Yun Chan Kang,Jung Sang Cho.  Nano-Micro Letters. 2019(01)

博士论文
[1]金属纳米材料氧化行为的原位透射电镜研究[D]. 张德炯.浙江大学 2017



本文编号：3681991