石墨烯/碳纳米管改性锂离子电池正极材料的制备及性能研究

发布时间：2021-04-28 22:41

　　随着工业和科技迅猛发展,能源枯竭,环境污染,能源与环境问题日益突出,致使人们对新能源的开发和现有能源的利用提出了更高的要求。锂离子电池具有充放电电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电能力小、无记忆效应和环境友好等优点,成为最有前途的能量存储系统和动力源之一。目前,发展和改进锂离子电池的主要方向是提高电池性能和降低电极材料成本。磷酸铁锂（LiFePO4）具有许多优点,例如成本低,无毒,理论容量高和电压平台稳定等,是下一代最有前途的锂离子电池正极材料。然而,LiFePO4的锂离子扩散系数低,电子传导率差,阻碍其在高倍率商业电池中的应用。锰酸锂（LiMn2O4）,具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点,将有望成为另一种理想的锂离子动力电池正极材料。但是,锰酸锂材料本身并不太稳定,容易分解产生气体,其循环寿命衰减较快,高温性能较差,充放电过程中产生Jahn-Teller效应,这些缺点阻碍了它的商业应用。为了克服LiFePO4和LiMn2O4的缺点,人们做了大量的研究,诸如碳包覆,优化LiFePO4和LiMn2O4颗粒大小和形状以及阳离子或氧化物掺杂。在各种方法中,LiFePO... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
CONTENTS
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池简介
        1.2.1 锂离子电池的发展
        1.2.2 锂离子电池的结构和工作原理
    1.3 锂离子电池的正极材料
        1.3.1 磷酸铁锂正极材料
        1.3.2 磷酸铁锂的改性研究
        1.3.3 锰酸锂正极材料
        1.3.4 锰酸锂的改性研究
        1.3.5 其他正极材料
    1.4 本论文研究的目的与研究内容
第二章 球磨法制备磷酸铁锂/碳纳米管/石墨烯复合正极材料
    2.1 引言
    2.2 实验试剂和仪器
        2.2.1 实验仪器设备
        2.2.2 实验原料与试剂
    2.3 球磨法制备磷酸铁锂/碳纳米管正极材料的性能研究
        2.3.1 磷酸铁锂/碳纳米管复合材料的制备
        2.3.2 磷酸铁锂/碳纳米管电池的制作工艺
        2.3.3 磷酸铁锂/碳纳米管材料表征及分析
        2.3.4 磷酸铁锂/碳纳米管电化学性能测试
    2.4 球磨法制备磷酸铁锂/石墨烯正极材料的性能研究
        2.4.1 磷酸铁锂/石墨烯材料的制备
        2.4.2 磷酸铁锂/石墨烯电池的制作工艺
        2.4.3 磷酸铁锂/石墨烯材料表征及分析
        2.4.4 磷酸铁锂/石墨烯电化学性能测试
    2.5 球磨法制备磷酸铁锂/碳纳米管/石墨烯正极材料的性能研究
        2.5.1 磷酸铁锂/碳纳米管/石墨烯材料的制备
        2.5.2 磷酸铁锂/碳纳米管/石墨烯电池的制作工艺
        2.5.3 结果与讨论
    2.6 本章小结
第三章 水热法制备磷酸铁锂/石墨烯/碳纳米管复合正极材料
    3.1 水热法概述
    3.2 实验原料
    3.3 实验仪器及检测设备
    3.4 水热法制备磷酸铁锂/碳纳米管正极材料的性能研究
        3.4.1 磷酸铁锂/碳纳米管材料制备
        3.4.2 磷酸铁锂/碳纳米管电池制备
        3.4.3 磷酸铁锂/碳纳米管材料的表征
        3.4.4 结果与讨论
    3.5 水热法制备磷酸铁锂/石墨烯正极材料的性能研究
        3.5.1 磷酸铁锂/石墨烯复合电极材料制备
        3.5.2 磷酸铁锂/石墨烯电池制备
        3.5.3 磷酸铁锂/石墨烯电极的物理表征
        3.5.4 磷酸铁锂/石墨烯电极的电化学性能测试
    3.6 水热法制备磷酸铁锂/石墨烯/碳纳米管正极材料的性能研究
        3.6.1 磷酸铁锂/石墨烯/碳纳米管复合电极材料制备
        3.6.2 磷酸铁锂/石墨烯/碳纳米管电池制备
        3.6.3 磷酸铁锂/石墨烯/碳纳米管电极的物理表征
        3.6.4 磷酸铁锂/石墨烯/碳纳米管电极的电化学性能测试
    3.7 本章小结
第四章 锰酸锂/碳纳米管正极材料的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验原料
    4.3 水热法制备锰酸锂正极材料的性能研究
        4.3.1 锰酸锂电极材料制备
        4.3.2 锰酸锂电池制备
        4.3.3 锰酸锂的表征分析
        4.3.4 锰酸锂电池的电化学性能测试
    4.4 水热法制备锰酸锂/碳纳米管正极材料的性能研究
        4.4.1 锰酸锂/碳纳米管电极材料制备
        4.4.2 锰酸锂/碳纳米管电池制备
        4.4.3 锰酸锂/碳纳米管的表征分析
        4.4.4 锰酸锂/碳纳米管电池的电化学性能测试
    4.5 本章小结
全文总结
论文创新点
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及专利
攻读硕士学位期间参加的课题
致谢



本文编号：3166306