电纺Li 2 FeSiO 4 /C水系电容器正极的性能及储荷机制研究

发布时间：2022-06-23 08:57

　　Li₂FeSiO₄材料低的电导率和慢的锂离子扩散速率,限制其实际应用。目前,采用高温固相法制备Li₂FeSiO₄电极材料固态粉末状材料,粒径尺寸较大,团聚现象严重,造成其较长的扩散路径和更慢的电极反应,导致更差的电化学性能。然而,静电纺丝工艺具有操作简便,成本低廉的显著优势,对于制备较小粒径的材料是个非常有前景的选择。本文采用静电纺丝技术,制备出具有一维纳米纤维或均匀纳米颗粒状形貌特点的Li₂FeSiO₄/C电极材料,并对其结构、电化学性能和电荷存储机制进行研究。1.采用粉体纺丝法合成Li₂FeSiO₄/C样品,并对不同质量比的Li₂FeSiO₄和PVP进行了选择和优化。对比结果表明,Li₂FeSiO₄用量会对样品形貌和性能产生一定的影响。在烧结之前,Li₂FeSiO₄/PVP-0.... 

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中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 硅酸亚铁锂材料Li_2FeSiO_4的发展
        1.2.1 Li_2FeSiO_4结构
        1.2.2 Li_2FeSiO_4研究现状
    1.3 Li_2FeSiO_4材料的制备方法
    1.4 其他电纺一维纳米电极材料
    1.5 超级电容器概述
        1.5.1 超级电容器的原理
        1.5.2 超级电容器的结构
        1.5.3 水系电解液
    1.6 本文主要研究内容及意义
        1.6.1 主要研究内容及意义
2 实验材料及方法
    2.1 实验试剂及原料
    2.2 实验仪器与设备
    2.3 电极的制备
    2.4 材料表征方法
        2.4.1 生物显微镜分析
        2.4.2 X-射线粉末衍射技术(X-raydiffraction,XRD)
        2.4.3 扫描电子技术(Scanningelectronmicroscope,SEM)
        2.4.4 热重分析(TGA)
        2.4.5 氮气吸附-脱附分析(Nitrogenadsorption-desorption)
    2.5 电化学测量技术
        2.5.1 交流阻抗测试(EIS)
        2.5.2 循环伏安测试(CyclicVoltammetry,CV)
3 粉体纺丝法制备Li_2FeSiO_4/C
    3.1 引言
    3.2 Li_2FeSiO_4材料制备流程
        3.2.1固相法制备粉体Li_2FeSiO_4
        3.2.2 粉体Li_2FeSiO_4的预处理
        3.2.3 静电纺丝法制备Li_2FeSiO_4/C
    3.3 结论分析
        3.3.1 生物显微镜分析
        3.3.2 SEM分析
        3.3.3 XRD分析
        3.3.4 循环伏安分析
        3.3.5 倍率性能分析
    3.4 小结
4 溶胶凝胶静电纺丝法制备Li_2FeSiO_4/C
    4.1 引言
    4.2 样品制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 SEM分析
        4.3.3 纤维直径分析
        4.3.4 循环伏安分析
        4.3.5 倍率性能分析
        4.3.6 交流阻抗分析
    4.4 小结
5 Li_2FeSiO_4/C材料的电荷存储机制
    5.1 引言
    5.2 混合电荷存储机制的研究
    5.3 小结
6 结论
参考文献
在学期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺丝-固相烧结法制备富锂锰基材料0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2[J]. 李肖,杨凯,高飞,胡晨,刘皓,李大贺,王丽娜.  科技展望. 2016(05)

博士论文
[1]锂离子电池正极材料橄榄石型磷酸亚铁锂及尖晶石型高电位镍锰酸锂的制备及性能研究[D]. 李明娟.东北师范大学 2013

硕士论文
[1]水系锂离子电容器LiFePO4/C电极材料的合成及电化学性能的研究[D]. 孙媛媛.大连理工大学 2012
[2]硅酸盐基聚阴离子锂离子电池电极材料的合成及性能研究[D]. 兰梦.郑州大学 2012
[3]静电纺MWNTs/PVA/PEO纤维的制备及其结构与性能的研究[D]. 张凯莉.太原理工大学 2011



本文编号：3653797