V 2 O 5 /MnO 2 复合材料的合成及在锂离子电池中的应用

发布时间：2023-08-02 19:39

　　当今社会,环境污染日益加重,资源不断枯竭,大家都在加紧步伐寻求一种绿色环保无污染,并且可以循环利用的资源,来缓解这些迫在眉睫的问题。自从20世纪80年代,日本的研究者Nagoura等人首次发现,以石油焦为负极,层状钴酸锂做正极,可以组合出能够循环利用的锂二次电池。但是由于钴酸锂的理论容量相对较低,而且钴元素对环境有污染,无法到达人们对锂离子电池无污染,高容量的要求,因此掀起了研究者寻求无污染,高容量,稳定性好的正极材料的热潮。 五氧化二钒作为一种价格低廉,无污染且理论容量较高的材料,受到研究者的广泛关注,但是由于其导电性较差,而且在充放电过程中容易发生相变,使其循环稳定性较差,阻碍了它进一步的开发利用,很多研究者通过使用导电性较好的金属氧化物或者碳对其进行包覆,达到增加其导电性的目的,还有人在合成五氧化二钒的过程中用过渡金属阳离子对其进行掺杂,增加其在循环过程中的稳定性。 本论文中选择利用多元醇法合成高纯度的五氧化二钒纳米颗粒,为了解决五氧化二钒在充放电过程中发生相变,提高它的循环稳定性,我们选择了以无定型二氧化锰作为缓冲层,将其包覆在五氧化二钒纳米颗粒的表面,最终得到V2O5/MnO...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池概述
        1.2.1 锂离子电池的构造
        1.2.2 锂离子电池的工作原理
        1.2.3 锂离子电池的优点
        1.2.4 锂离子电池的展望
    1.3 锂离子电池正极材料概述
        1.3.1 锂离子电池正极材料的合成方法
        1.3.2 钴酸锂的合成
        1.3.3 镍酸锂的合成
        1.3.4 锰酸锂的合成
        1.3.5 三元材料的合成
        1.3.6 磷酸铁锂的合成
    1.4 五氧化二钒的性质及其合成方法
        1.4.1 五氧化二钒的物理性质
        1.4.2 五氧化二钒的电化学性质
        1.4.3 五氧化二钒的制备方法
    1.5 本论文选题的意义
第二章 V₂O₅小颗粒的合成
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 V₂O₅纳米颗粒的合成方法
    2.3 实验结果与分析
        2.3.1 表征方法
        2.3.2 表征结果
        2.3.3 实验结果分析
    2.4 小结
第三章 V₂O₅/MnO₂复合材料的合成
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 V₂O₅/MnO₂复合材料的合成
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 表征方法
        3.3.2 表征结果
        3.3.3 实验结果分析
    3.4 小结
第四章 V₂O₅小颗粒及V₂O₅/Mn_O2复合材料作为正极材料在锂离子电池中的应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 电极极片(正极)的制备
        4.2.3 电池的组装
    4.3 电池性能测试与分析
        4.3.1 测试方法
        4.3.2 V₂O₅与V₂O₅/MnO₂首次充放电性能的测试与分析
        4.3.3 V₂O₅与V₂O₅/MnO₂的循环伏安测试与分析
        4.3.4 V₂O₅与V₂O₅/MnO₂倍率性能的测试与分析
    4.4 小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的科研成果



本文编号：3838426