MnO基锂离子电池负极材料的可控制备及其储锂性能的研究

发布时间：2024-05-17 23:13

　　随着科学技术日新月异的发展,人们对能源存储技术的要求也不断提高,其中包括锂离子电池、钠离子电池、超级电容器、金属-空气电池等等。而在锂离子电池中,传统的石墨负极由于理论储锂容量(372 mAh g^-1)低,倍率和循环性能差等原因使得它将不能满足下一代高能锂离子电池(LIBs)的需求。为满足这些需求,急需开发拥有理论容量大、倍率性能好、循环寿命长等优点的负极材料。而作为一种有前途的锂离子电池负极材料,MnO因其高的理论储锂容量(756 mAh g^-1)、较低的工作电压和极化、低成本、环境友好、资源丰富等优点引起广泛关注。本文以一种简单的、低成本的方法合成了一种拥有独特多孔结构的氮掺杂碳包覆的多孔MnO纳米管(p-MnO@N-C NTs),展示其作为锂离子电池负极材料时的储锂性能。得益于其独特的一维多孔结构的特点,p-MnO@N-C NTs电极具有很高的可逆比容量(在0.1 A g^-1下容量为971.8 mAh g^-1),极好的高倍率性能(在30 A g^-1的高电流密度下比容量仍高...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池发展简史
        1.2.1 锂离子电池简介
        1.2.2 锂离子电池工作原理
        1.2.3 锂离子电池的优缺点
    1.3 锂离子电池正极材料的研究进展
        1.3.1 层状过渡金属氧化物
        1.3.2 尖晶石型过渡金属氧化物
        1.3.3 聚阴离子化合物
    1.4 锂离子电池负极材料的研究进展
        1.4.1 插入反应型负极材料
        1.4.2 合金化反应型负极材料
        1.4.3 转化反应型负极材料
    1.5 MnO基负极材料研究概述
        1.5.1 MnO基材料的优缺点
        1.5.2 MnO基负极材料的研究进展
    1.6 本论文的选题依据及主要研究内容
第二章 实验试剂与仪器
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
第三章 N掺杂C包覆MnO纳米管复合材料的制备与储锂性能的研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 MnO@N-CNTs复合材料的制备
        3.2.2 材料结构及形貌的表征
        3.2.3 半电池的组装与电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 MnO@N-CNTs纳米复合材料结构的设计
        3.3.2 MnO₂前驱体的XRD与SEM、TEM分析
        3.3.3 MnO@N-CNTs复合材料的表征与分析
        3.3.4 电化学性能表征及动力学过程探讨
    3.4 本章小结
第四章 结论
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文情况



本文编号：3976110