石墨烯三维结构的制备与调控及其在锂离子电池中的应用

发布时间：2024-05-17 12:23

　　随着电动汽车、便携电子设备和柔性电子设备的发展,人们对高能量密度和高功率密度锂离子电池的需求不断增加。三维石墨烯由于具有良好的导电性、高比表面和高机械强度,十分适合应用于锂电池电极材料以提高材料的导电性和锂离子扩散性能。对三维石墨烯孔道结构的调控,是设计高性能导电网络框架并应用于锂离子电池的关键之一。三维石墨烯具有良好的分级多孔结构,可以促进锂离子在电极材料中的快速扩散,同时高稳定性的石墨烯框架可以提高电极材料的循环寿命。本文使用调控二环己基碳二亚胺(DCC)与氧化石墨烯(GO)质量比(m_DCC:m_GO)的策略,通过水热法制备三维石墨烯材料,根据DCC的用量实现三维石墨烯形貌与孔道结构的调控。并结合Nb₂O₅和V₂O₅制备出石墨烯基复合电极材料,通过扫描电镜、氮气吸附脱附等结构表征和恒电流充放电、电化学阻抗谱等电化学测试方法,探究DCC调控策略在锂离子电池中的应用。同时,为了实现电极材料的自支撑结构,以获取最直观的电化学性能表现,本文制备的电极材料没有添加...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 石墨烯三维结构的构建
        1.1.1 模板法
        1.1.2 非模板法
    1.2 金属氧化物/石墨烯结构在锂离子电池中的应用
        1.2.1 五氧化二铌/石墨烯复合材料在锂离子负极材料的应用
        1.2.2 五氧化二钒/石墨烯复合材料在锂离子正极材料的应用
    1.3 本课题主要研究内容
第二章 实验方法与技术手段
    2.1 实验药品和仪器
    2.2 电池制备
        2.2.1 电极制备
        2.2.2 电池组装
第三章 DCC调控制备三维石墨烯
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 材料制备
        3.2.2 材料表征
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 T-Nb₂O₅@TDGAs制备及其在锂离子电池负极材料中的应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 不同DCC用量T-Nb₂O₅@TDGAs纳米复合材料的制备
        4.2.2 不同DCC用量T-Nb₂O₅@TDGAs纳米复合材料的表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 结构表征
        4.3.2 电化学性能表征
    4.4 本章小结
第五章 V₂O₅@GC制备及其在锂离子电池中的应用
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 V₂O₅@GC制备
        5.2.2 V₂O₅@G制备
        5.2.3 材料表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 结构表征
        5.3.2 电化学表征
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：3975592