当前位置:主页 > 科技论文 > 化学论文 >

锰基正极材料的制备及电化学性能研究

发布时间:2021-04-21 02:47
  在广泛使用的电极材料中,过渡金属氧化物含有强氧金属键,因而具有较高的离子特性和电位。其中锰基化合物不仅资源丰富,价格低廉,而且具有多变的组成、复杂的结构和奇特的功能。Cryptomelane型的KMn8O16具有天然的2*2隧道结构,其直径约为0.46 nm,隧道中的K+不仅能够保持化合物结构的稳定性,还可以维持电荷平衡,提高Li+的扩散速率。三维隧道型的Na0.44MnO2具有能够相互支撑的MnO6八面体,因此在Na+的嵌入脱出过程中,Na0.44MnO2具有相对稳定的循环性能。基于锰基正极材料在充放电过程中出现的锰离子溶解和Jahn-Teller畸变的问题,本论文旨在使用简单的方法对材料进行制备和改性,以获得具有稳定结构的材料,提高材料的初始比容量,改善材料的电化学性能。本论文的主要研究内容如下所示:(1)使用简单的水热法合成了 Cryptomelane型KMn8O16正极材料,通过设计对照实验,研究了不同水热时间对材料结构和形貌的影响。测试结果表明,当水热时间延长到24 h时,产物才为纯相的KMn8O16,并且经过煅烧处理后材料的结晶度有所增加。在1.5-4.2 V的电压范围内,... 

【文章来源】:湘潭大学湖南省

【文章页数】:69 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池概述
        1.2.1 锂离子电池的发展
        1.2.2 锂离子电池的主要结构及其工作原理
        1.2.3 锂离子电池的特点
        1.2.4 锂离子电池正极材料简介
    1.3 钠离子电池概述
        1.3.1 钠离子电池的发展
        1.3.2 钠离子电池的主要结构及其工作原理
        1.3.3 钠离子电池正极材料简介
    1.4 锰基正极材料在锂/钠离子电池中的应用
        1.4.1 锰基正极材料在锂离子电池中的研究进展
8O16正极材料">        1.4.2 Cryptomelane型的KMn8O16正极材料
        1.4.3 锰基正极材料在钠离子电池中的研究进展
0.44MnO2正极材料">        1.4.4 三维隧道型的Na0.44MnO2正极材料
    1.5 本论文的研究意义和主要内容
第2章 实验方法
    2.1 实验药品及仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料物理性能的表征方法
        2.2.1 X-射线衍射(XRD)
        2.2.2 扫描电镜(SEM)
        2.2.3 透射电镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)
    2.3 扣式电池的制备与组装
        2.3.1 极片的制备
        2.3.2 CR2025型扣式电池的组装
    2.4 材料电化学性能的测试方法
        2.4.1 循环伏安(CV)测试
        2.4.2 恒电流充放电性能测试
8O16的制备及储锂性能研究">第3章 Cryptomelane型KMD8O16的制备及储锂性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
8O16正极材料的制备">        3.2.1 KMn8O16正极材料的制备
        3.2.2 电极极片的制备及电池组装
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 结构和形貌分析
        3.3.2 电化学性能分析与比较
    3.4 本章小结
0.44MnO2的水热制备及储钠性能研究">第4章 单晶纳米棒Na0.44MnO2的水热制备及储钠性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
0.44MnO2的制备">        4.2.1 单晶纳米棒Na0.44MnO2的制备
        4.2.2 电极极片的制备及电池组装
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 不同水热条件对材料结构和形貌的影响
        4.3.2 煅烧处理对材料结构和形貌的影响
        4.3.3 电化学性能分析与比较
    4.4 本章小结
0.44MnO2/graphene复合材料的制备及其储钠性能研究">第5章 Na0.44MnO2/graphene复合材料的制备及其储钠性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
0.44MnO2/graphene复合材料的制备">        5.2.1 Na0.44MnO2/graphene复合材料的制备
        5.2.2 电极极片的制备及电池组装
    5.3 实验结果与分析
        5.3.1 结构和形貌分析
        5.3.2 电化学性能分析与比较
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
硕士期间公开发表的科研成果


【参考文献】:
期刊论文
[1]2017—2026年车用锂离子电池市场分析与研究报告[J]. 贾磊.  无机盐工业. 2018(01)
[2]我国锂离子电池正极材料发展现状及趋势[J]. 魏致慧.  甘肃冶金. 2017(04)
[3]钠离子电池正极材料Na0.44MnO2的研究进展[J]. 史文静,燕永旺,徐守冬,陈良,刘世斌,张鼎.  化工进展. 2017(09)
[4]钠离子电池正极材料研究进展[J]. 方永进,陈重学,艾新平,杨汉西,曹余良.  物理化学学报. 2017(01)
[5]锂离子电池正极材料的研究现状与发展趋势[J]. 汤雁,刘攀,徐友龙.  电子元件与材料. 2014(08)
[6]钠离子电池研究进展[J]. 叶飞鹏,王莉,连芳,何向明,田光宇,欧阳明高.  化工进展. 2013(08)
[7]锂离子电池锡钴和锡钴碳负极材料的研究进展[J]. 沈丁,杨绍斌,张淑凯.  化工进展. 2008(12)
[8]锂电池发展简史[J]. 黄彦瑜.  物理. 2007(08)

硕士论文
[1]几种锰基正极材料的合成、改性及电化学性能研究[D]. 郑浩.湖北大学 2013



本文编号:3150900

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3150900.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ef3f1***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com