氮掺杂石墨烯及其复合材料的制备与电化学性能研究

发布时间：2024-02-05 08:38

　　锂离子电池因为其高的能量密度、使用寿命长、安全等优点被认为是目前最好的二次电池,在能量存储方面发挥着重要的作用。电极材料是锂离子电池中最重要的部分,制备高性能的电极材料是目前锂离子电池最主要的研究工作。导电性高、比表面积大的石墨烯和理论比容量高的过渡金属氧化物作为锂离子电池负极材料的研究很多,但是它们独自作为负极材料时缺点非常明显。对材料进行复合是目前科学研究常用的一种手段,将不同材料使用物理或化学方法复合,可以结合它们的优点,改善它们的缺点,发挥互补作用,从而提高材料的性能。本文分别用尿素和氨水作为氮源制备了氮掺杂石墨烯(NG)以及氮掺杂石墨烯与过渡金属氧化物纳米复合材料。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等表征方法对其结构和形貌进行了分析。将它们作为负极材料组装锂离子电池,通过循环伏安法、恒电流充放电法、交流阻抗法测试其电化学性能。分析氮掺杂后材料形貌、结构的变化,并分析比较不同氮源、不同反应方法制得产物的电化学性能。通过改进的Hummers法氧化石墨制备得到氧化石墨烯(GO),然后分别以尿素和氨水为氮源通过水热法制备得到NG1...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 锂离子电池概述
    1.2 锂离子电池负极材料概述
    1.3 石墨烯与氮掺杂石墨烯概述
    1.4 选题意义及研究内容
2 石墨烯与氮掺杂石墨烯的合成及性能研究
    2.1 实验试剂与仪器
    2.2 实验部分
    2.3 材料的表征方法
    2.4 结果与讨论
    2.5 本章小结
3 Fe₂O₃/氮掺杂石墨烯复合材料的合成及性能研究
    3.1 实验试剂与仪器
    3.2 实验部分
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
4 Mn₃O₄/氮掺杂石墨烯复合材料的合成及性能研究
    4.1 实验试剂与仪器
    4.2 实验部分
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
5 Fe₃O₄/氮掺杂石墨烯复合材料的合成及性能研究
    5.1 实验试剂与仪器
    5.2 实验部分
    5.3 结果与讨论
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3895960