锂电池纳米负极材料的制备与电化学性能研究
[Abstract]:Li-ion batteries have the advantages of high mass specific energy and volume specific energy, long cycle life, recharge and no pollution, no memory effect, etc. As a result, many portable electronic devices and battery power efficient hybrid vehicles or electric vehicles are widely used. In order to meet the increasing demand for high performance lithium-ion batteries, one of the effective solutions is to utilize nanomaterials with high reactive activity and unique structural advantages to facilitate charge conduction and material transportation. Effectively improve the performance of lithium batteries. Therefore, the preparation and electrochemical properties of rod-shaped CoMn2O4, spherical Li4Ti5O12 and Fe2O3@TiO2 hollow nanotubes were studied. The specific work is as follows: The main results are as follows: (1) Manganese dioxide was synthesized by hydrothermal method, and the single crystal cobalt manganate about tens of microns in diameter of 100nm was synthesized by using manganese dioxide as template. The electrochemical performance test showed that the product of cobalt manganate was of 100mA/g at current density. After 100 laps, the capacity reached 512 mg / g, and the efficiency of Coulomb reached nearly 98%. When the current density is as high as 1000mA/g, the capacity remains at 400mAh / g. High capacity and good cycle reversibility. The results show that cobalt manganese nanorods have great potential in lithium ion batteries as anode materials. (2) Spinel lithium titanate was synthesized by hydrothermal method using anatase titanium dioxide as template and polyvinylpyrrolidone (PVP) as carbon source. The samples were characterized and tested by XRD,SEM,XPS and electrochemical measurement system. The electrochemical performance test shows that the capacity of lithium titanate after the current density is 100 cycles is 1 C, and the capacity of lithium titanate is 160 mg 路h / g, which is very small compared with that of 100 cycles when the current density is at 2C. It is superior to lithium titanate without carbon coating. At the same time, the effect of temperature and humidity on the temperature and humidity of the composites is studied. When the humidity increases from 50% to 90%, the capacity is maintained at 175 mg / g, and when the temperature increases from room temperature to 50 掳C, the capacity reaches 220 mg / g. The experimental results show that the carbon coating can improve the conductivity of the electrode material and is beneficial to the intercalation and removal of lithium ions. (3) Fe2O3@TiO2 hollow nanofibers were prepared by coaxial electrospinning with isopropyl titanate and ferric chloride as raw materials. The structure of the nanotubes was characterized, and the diameter of the nanotubes was about 240 nm. The Fe2O3@TiO2 nanofibers were assembled as electrode materials to test the electrochemical performance of the simulated batteries. The material was tested at current density of 200mA/g. After 150 cycles, the capacitance remains at 780mAh/g and the Coulomb efficiency remains at about 99g, while the Fe2O3@TiO2 nanofibers exhibit good rate performance. When the current density is increased to 800mA/g, the capacitance remains at 740mAh/ g after the 150th cycle. The attenuation is very small. This is mainly due to the fact that the hollow Fe2O3@TiO2 nanofibers shorten the diffusion path of lithium ions, which is beneficial to the rapid intercalation and removal of lithium ions, and can obviously improve the kinetic properties of the materials.
【学位授予单位】:哈尔滨师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM912;TQ131.11
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 徐睿杰;雷彩红;石文强;胡冰;蔡启;莫海彬;陈昌滨;;不同粒径氧化铝粉末涂覆隔膜电化学性能研究[J];功能材料;2014年03期
2 刘红;孔令斌;罗永春;康龙;;苯胺用量对固相法合成LiFePO_4/C电化学性能的影响[J];化工新型材料;2014年06期
3 崔静洁,张校刚,刘洪涛;单分散纳米Ni(OH)_2的制备及其电化学性能[J];应用化学;2004年05期
4 蔡羽;赵胜利;文九巴;刘先年;;Li_2O-V_2O_5-SiO_2薄膜结构与电化学性能研究[J];功能材料;2006年09期
5 杨红;陈云贵;徐程浩;朱丁;肖艳;;锂源对LiFePO_4组织结构及电化学性能的影响[J];功能材料;2012年02期
6 黄萍;刘志超;卢嘉春;方荃;朱敏华;;氟化多壁碳纳米管制备与电化学性能[J];材料保护;2013年S2期
7 李华成;钟胜奎;李普良;厉冯鹏;王春飞;陈南雄;;溶胶-凝胶法制备LiFePO_4/C及其电化学性能[J];矿冶工程;2014年01期
8 王美蓉;刘金龙;王淑花;贾虎生;;SnO_2/C复合材料的制备及其电化学性能研究[J];化工新型材料;2014年03期
9 陈华,王建明,郑奕,张鉴清,曹楚南;表面改性处理对ZnO电化学性能的影响[J];材料科学与工程学报;2004年02期
10 徐茶清,田彦文,刘丽英,翟玉春;Y~(3+)对LiMn_2O_4的结构和电化学性能的影响[J];中国稀土学报;2005年04期
相关会议论文 前10条
1 邹红丽;招睿雄;沈培康;;钨掺杂LiFePO_4的合成和电化学性能研究[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
2 樊小勇;江宏宏;黄令;孙世刚;;电镀锡作为锂离子电池负极材料的电化学性能研究[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
3 王婷;曹中秋;边静;;镁铝储氢电极合金的制备及电化学性能研究[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(下集)[C];2005年
4 蒋京娜;马东兴;张伟;刘玉文;;聚苯胺改性LiFePO_4/C的电化学性能[A];中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集[C];2012年
5 章兴石;肖方明;王英;肖志平;唐仁衡;;镍离子掺杂对LiFePO_4/C电化学性能的影响[A];第30届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2013年
6 赵安婷;张朝平;;掺杂镍对锰酸锂电化学性能的影响[A];中国化学会2005年中西部十五省(区)、市无机化学化工学术交流会论文集[C];2005年
7 郭晓健;李益孝;郑敏;岳红军;杨勇;;Li[Li_(0.2)Ni_xMn_yCo_z]O_2的合成及电化学性能[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
8 卢嘉春;张自禄;张丽莉;黄萍;;LiFePO_4/C的批量制备及电化学性能研究[A];第二十七届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2006年
9 张娇龙;王文辉;戴长松;;Zn~(2+)掺杂对磷酸钒锂材料电化学性能的影响[A];第30届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2013年
10 胡有坤;文嘉杰;郭孝东;钟本和;;多元醇法合成LiFePO_4正极材料及其电化学性能[A];中国化学会第28届学术年会第19分会场摘要集[C];2012年
相关重要报纸文章 前3条
1 ;锌的性质与用途[N];期货日报;2007年
2 贾海 蒋秀娟;“纳米服装”需首先解决安全问题[N];中国矿业报;2007年
3 实习生 程凤;碳纳米管具有清洁污水的功能[N];科技日报;2011年
相关博士学位论文 前10条
1 刘恩辉;锂离子电池正极材料钒氧基化合物的制备及电化学性能研究[D];中南大学;2004年
2 李涛;锂离子电池用硅基材料电化学性能的研究[D];北京有色金属研究总院;2013年
3 邓洪贵;储能用电极材料的制备及其电化学性能的研究[D];华东理工大学;2013年
4 梅涛;层状钴基、碳基及其复合材料的合成表征与电化学性能研究[D];中国科学技术大学;2013年
5 占丹;锰基化合物的形貌调控及其电化学性能研究[D];武汉大学;2013年
6 王利娟;锂离子动力电池电极材料的制备及其电化学性能研究[D];天津大学;2013年
7 王洪波;几种形貌过渡金属氧化物的制备及电化学储锂性能研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 路艳罗;超分子结构层状锂锰氧化物的组装及其电化学性能研究[D];北京化工大学;2005年
9 于洋;铁基氧化物及其碳复合材料的合成、表征与电化学性能研究[D];中国科学技术大学;2013年
10 李国春;硫基复合材料制备与电化学性能研究[D];南开大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 陈景星;炭/金属氧化物复合材料的制备及其电化学性能[D];暨南大学;2010年
2 张晓;二硫化钼电极材料的制备及电化学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
3 刘瑞瑞;锰氧化物多孔材料的制备与电化学性能表征[D];浙江大学;2014年
4 胡杰;锂离子电池正极材料LiFePO_4的合成和电化学性能研究[D];重庆大学;2005年
5 刘淑敏;过渡金属硫化物及其复合材料的合成和电化学性能研究[D];长春理工大学;2014年
6 刘松;FePO_4纳米复合材料的制备与电化学性能研究[D];黑龙江大学;2013年
7 杨e
本文编号:2317540
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2317540.html