近年,過(guò)渡金屬氧化物作為電池負(fù)極材料受到廣泛關(guān)注。然而,過(guò)渡金屬氧化物自身的電導(dǎo)率低和充放電過(guò)程中嚴(yán)重的體積變化,致使其循環(huán)性能和實(shí)際容量較差,進(jìn)而阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。為了提高過(guò)渡金屬氧化物的導(dǎo)電性、改善其循環(huán)穩(wěn)定性及大倍率性能,將過(guò)渡金屬氧化物和碳材料進(jìn)行納米化復(fù)合成為改善電化學(xué)性能的一種有效途徑。但是,這種復(fù)合材料還存在一些問(wèn)題,如過(guò)渡金屬氧化物納米顆粒在碳基材料上的分散不均勻和鋰離子脫嵌過(guò)程中體積變化所需的緩沖空間不足。因此,需要尋找粒徑小、分布均勻、具有特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料以實(shí)現(xiàn)其電化學(xué)性能的進(jìn)一步提升。本文采用有機(jī)-無(wú)機(jī)層狀化合物作為前軀體,采用原位熱解方法,制備了Co3O4/C、Fe3O4/C復(fù)合材料。結(jié)果表明,所制備的Co3O4/C、Fe3O4/C復(fù)合材料作為鋰離子電池負(fù)極均表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。主要研究結(jié)果如下：（1）通過(guò)原位熱分解有機(jī)-無(wú)機(jī)層狀化合物Co2（OH）2BDC,生成花瓣?duì)畹腃o/C納米片復(fù)合材料。顯微觀(guān)察表明,Co納米顆粒均勻的鑲嵌在花瓣?duì)钐紝由?粒徑約為5 nm。該復(fù)合材料作為鋰離子電池負(fù)極材料,具有較高的容量、良好的循環(huán)性能以及大倍率性能。在電流密度10... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：112 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    前言
    1.1 鋰離子電池簡(jiǎn)介
        1.1.1 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)組成
        1.1.2 鋰離子電池的工作原理
    1.2 鋰離子電池負(fù)極材料的要求
    1.3 鋰離子電池負(fù)極材料的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 碳素類(lèi)材料
            1.3.1.1 石墨類(lèi)碳材料
            1.3.1.2 非石墨類(lèi)碳材料
            1.3.1.3 納米類(lèi)碳材料
        1.3.2 合金類(lèi)材料
        1.3.3 3d過(guò)渡金屬氧化物
3O₄用作負(fù)極材料的研究">            1.3.3.1 Fe₃O₄用作負(fù)極材料的研究
3O₄用作負(fù)極材料的研究">            1.3.3.2 Co₃O₄用作負(fù)極材料的研究
        1.3.4 其他類(lèi)型負(fù)極材料
    1.4 原位熱解有機(jī)-無(wú)機(jī)（金屬）骨架化合物制備負(fù)極材料
        1.4.1 有機(jī)-無(wú)機(jī)骨架化合物的簡(jiǎn)述
        1.4.2 原位熱解制備負(fù)極材料
    1.5 選題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原材料和實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料的表征分析
        2.2.1 X射線(xiàn)衍射分析（XRD）
        2.2.2 差熱/熱重分析（TG/DTA）
        2.2.3 掃描電子顯微分析（SEM）
        2.2.4 透射電子顯微分析（TEM）
        2.2.5 拉曼光譜分析（Raman Spectra）
        2.2.6 比表面分析（BET）
    2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.1 電極制備
        2.3.2 半電池組裝
        2.3.3 充放電測(cè)試
        2.3.4 循環(huán)伏安與交流阻抗測(cè)試
第三章 花瓣?duì)頒o/C納米片復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料制備
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
        3.3.1 材料的物相分析
            3.3.1.1 前軀體
            3.3.1.2 煅燒溫度對(duì)產(chǎn)物的影響
            3.3.1.3 酸刻蝕處理產(chǎn)物
        3.3.2 材料的熱分析與合成機(jī)理討論
        3.3.3 材料的形貌結(jié)構(gòu)分析
            3.3.3.1 掃描電鏡分析
            3.3.3.2 透射電鏡分析
        3.3.4 材料電化學(xué)性能分析
            3.3.4.1 循環(huán)伏安特性
            3.3.4.2 循環(huán)穩(wěn)定性能
            3.3.4.3 倍率性能
            3.3.4.4 交流阻抗
    3.4 本章小結(jié)
3O₄/C納米片復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究">第四章 花瓣?duì)頒o₃O₄/C納米片復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料制備
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
        4.3.1 材料的物相分析
        4.3.2 材料的形貌結(jié)構(gòu)分析
            4.3.2.1 掃描電鏡分析
            4.3.2.2 透射電鏡分析
            4.3.2.3 比表面分析
        4.3.3 材料的電化學(xué)性能分析
            4.3.3.1 循環(huán)伏安特性
            4.3.3.2 循環(huán)穩(wěn)定性能
            4.3.3.3 倍率性能
            4.3.3.4 交流阻抗
    4.4 本章小結(jié)
3O₄納米片/多孔碳網(wǎng)復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究">第五章 Fe₃O₄納米片/多孔碳網(wǎng)復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 材料制備
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
        5.3.1 材料的物相分析
            5.3.1.1 煅燒溫度對(duì)產(chǎn)物的影響
            5.3.1.2 煅燒時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的影響
        5.3.2 材料的熱分析與合成機(jī)理討論
        5.3.3 材料的形貌結(jié)構(gòu)分析
            5.3.3.1 掃描電鏡分析
            5.3.3.2 拉曼分析
            5.3.3.3 透射電鏡分析
            5.3.3.4 比表面分析
        5.3.4 材料的電化學(xué)性能分析
            5.3.4.1 循環(huán)伏安特性
            5.3.4.2 循環(huán)穩(wěn)定性能
            5.3.4.3 倍率性能
            5.3.4.4 交流阻抗
    5.4 本章小結(jié)
第六章 新型骨架化合物前軀體的合成和結(jié)構(gòu)表征
    6.1 引言
    6.2 材料制備
4·2H₂O">        6.2.1 制備FeSO₄·2H₂O
2（H₂O）[BP₂O₇（OH）]">        6.2.2 制備Cu₂（H₂O）[BP₂O₇（OH）]
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
        6.3.1 物相分析
        6.3.2 化合物結(jié)構(gòu)解析
        6.3.3 化合物結(jié)構(gòu)描述
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池材料的研究現(xiàn)狀[J]. 趙靈智,汝強(qiáng).  廣州化工. 2009(04)
[2]鋰離子電池發(fā)展的前瞻——第14屆國(guó)際鋰電池會(huì)議評(píng)述[J]. 何向明,李建剛,王莉,任建國(guó).  電池. 2008(04)
[3]鋰離子電池正極材料層狀Li-Ni-Co-Mn-O的研究[J]. 唐愛(ài)東,王海燕,黃可龍,譚斌,王曉玲.  化學(xué)進(jìn)展. 2007(09)
[4]功能金屬-有機(jī)骨架材料的應(yīng)用[J]. 穆翠枝,徐峰,雷威.  化學(xué)進(jìn)展. 2007(09)
[5]無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化材料控制合成、結(jié)構(gòu)調(diào)控與性能研究[J]. 陳榮.  中國(guó)科學(xué)基金. 2006(05)
[6]金屬有機(jī)骨架材料的合成及應(yīng)用[J]. 魏文英,方鍵,孔海寧,韓金玉,常賀英.  化學(xué)進(jìn)展. 2005(06)
[7]鋰離子電池負(fù)極石墨材料的修飾與改性[J]. 路密,尹鴿平,史鵬飛.  電池. 2001(04)
[8]鋰離子電池負(fù)極材料的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 吳國(guó)良.  電池. 2001(02)
[9]鋰離子電池負(fù)極材料的制備 ——用氣相氧化法改性天然石墨[J]. 吳宇平,萬(wàn)春榮,姜長(zhǎng)印,李建軍.  電池. 2000(04)
[10]電動(dòng)車(chē)電池的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及展望[J]. 畢道治.  電池工業(yè). 2000(02)

博士論文
[1]新型金屬有機(jī)骨架晶體材料的設(shè)計(jì)合成、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 朝魯門(mén).吉林大學(xué) 2013

碩士論文
[1]球狀Co3O4-低維碳復(fù)合材料的制備及其鋰離子電池負(fù)極性能研究[D]. 曹建國(guó).湖南大學(xué) 2013
[2]Fe3O4磁性納米粒子的可控制備與研究[D]. 馬慧.山西師范大學(xué) 2013
[3]溶劑熱法制備納米四氧化三鐵研究[D]. 付佳.西安建筑科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2960519