锂钛复合氧化物一维纳米结构的制备及锂电池的组装

发布时间：2017-10-05 23:31

  本文关键词：锂钛复合氧化物一维纳米结构的制备及锂电池的组装

  更多相关文章： 静电纺丝法 Li4Ti5O12 Li_2TiO_3 纳米纤维 纳米带 负极材料

【摘要】：尖晶石型Li_4Ti_5O_(12),做为一种新型的锂离子电池负极材料,具有充放电平台高、零应变效应和安全性能高等优点。但是Li_4Ti_5O_(12)本身电导率和锂离子传导率低的缺点限制了其商业化应用。静电纺丝技术因其具有操作简单、高效和重复率高等优点,已成为制备一维电极材料的重要方法之一。因此,采用静电纺丝方法并通过离子d{杂、形貌控制和与其他材料复合等方法来制备和提高Li_4Ti_5O_(12)一维纳米结构材料的电化学性能是一个具有重要意义的研究课题。本文中采用静电纺丝与高温固相相结合的技术制备了Li_4Ti_5O_(12)/Li_2TiO_3、Li4Ti5O11.7F0.3纳米纤维和Li_4Ti_5O_(12)/Ag、Li_4Ti_5O_(12)/C纳米带,并通过XRD、FE-SEM和电化学测试手段对其进行了结构、形貌和电化学性能表征。研究表明,当锂钛比为4.8比5时,所制备的Li_4Ti_5O_(12)/Li_2TiO_3复合纳米纤维具有较高的放电比容量、极好的倍率性能和循环稳定性。氟离子d{杂、Ag纳米颗粒修饰和碳包覆均提高了Li_4Ti_5O_(12)的电导率,进而提高了其倍率性能和循环稳定性。论文中获得一些新的结果,对以后研究锂钛电池具有一定的指导作用。
【关键词】：静电纺丝法 Li4Ti5O12 Li_2TiO_3 纳米纤维 纳米带 负极材料
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM912;TB383.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-24
• 1.1 引言7
• 1.2 锂离子电池负极材料的研究现状7-12
• 1.2.1 碳负极材料8
• 1.2.2 锡基负极材料8-10
• 1.2.3 硅基负极材料10-11
• 1.2.4 氧化物负极材料11-12
• 1.3 尖晶石型Li_4Ti_5O_(12)负极材料的研究现状12-23
• 1.3.1 Li_4Ti_5O_(12)负极材料的结构12-14
• 1.3.2 Li_4Ti_5O_(12)的电化学性能14-15
• 1.3.3 Li_4Ti_5O_(12)负极材料的制备方法15-18
• 1.3.4 Li_4Ti_5O_(12)纳米结构的设计18-20
• 1.3.5 Li_4Ti_5O_(12)负极材料的表面修饰20-23
• 1.4 课题研究的目及意义23-24
• 第二章 实验试剂与仪器及研究方法24-28
• 2.1 实验试剂24
• 2.2 实验仪器24-25
• 2.3 电极材料的表征25
• 2.3.1 X射线粉末衍射仪(XRD)25
• 2.3.2 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和能量色散谱仪(EDS)25
• 2.4 电池的组装25-27
• 2.4.1 电极片的制备25-26
• 2.4.2 电池的组装26-27
• 2.5 电化学性能表征27-28
• 2.5.1 交流阻抗测试(EIS)27
• 2.5.2 充放电性能测试27-28
• 第三章 Li_4Ti_5O_(12)/Li_2TiO_3纳米纤维的制备及其电化学性能的研究28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 实验部分28-29
• 3.3 Li_2TiO_3纳米纤维的结构、形貌表征及电化学性能测试29-31
• 3.4 Li_4Ti_5O_(12)/ Li_2TiO_3纳米纤维的结构、形貌表征及电化学性能测试31-38
• 3.5 小结38-39
• 第四章 Ag修饰的Li_4Ti_5O_(12)纳米带的制备及电化学性能的研究39-46
• 4.1 引言39
• 4.2 实验部分39
• 4.3 Li_4Ti_5O_(12)/Ag纳米带和Li_4Ti_5O_(12)纳米带的结构和形貌表征39-42
• 4.4 Li_4Ti_5O_(12)/Ag纳米带和Li_4Ti_5O_(12)纳米带的电化学性能测试42-45
• 4.5 小结45-46
• 第五章 Li_4Ti_5O_(11.7)F_(0.3)纳米纤维的制备及其电化学性能的研究46-54
• 5.1 引言46
• 5.2 实验部分46
• 5.3 Li_4Ti_5O_(11.7)F_(0.3)和Li_4Ti_5O_(12)纳米纤维的结构及形貌表征46-49
• 5.4 Li_4Ti_5O_(11.7)F_(0.3)和Li_4Ti_5O_(12)纳米纤维的电化学性能测试49-52
• 5.5 小结52-54
• 第六章 Li_4Ti_5O_(12)/C纳米带的制备及其电化学性能的研究54-59
• 6.1 引言54
• 6.2 实验部分54-55
• 6.3 Li_4Ti_5O_(12)/C纳米带的结构及形貌表征55-57
• 6.4 Li_4Ti_5O_(12)/C纳米带的电化学性能测试57-58
• 6.5 小结58-59
• 结论59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-68
• 附录68

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