以燃燒技術(shù)為基礎(chǔ)的常規(guī)能源因肆意開發(fā)和不合理使用,帶來的能源緊缺和生態(tài)破壞等問題日漸嚴重,因此,風能、太陽能和潮汐能等可再生的綠色新能源應(yīng)運而生。針對這些新能源間歇性的缺點,鋰離子電池（LIBs）因為其優(yōu)異的能量儲存和轉(zhuǎn)換性能備受青睞。隨著科技的進步,尤其是混合動力汽車等新型產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對LIBs的性能提出了更高要求。目前商業(yè)化LIBs的負極材料是石墨,雖然其具有工作電壓低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點,但因其比容量較低(372 mAh g^-1)限制了LIBs的廣泛使用。因此,科研人員正在努力尋找能夠取代石墨并能提供更高容量和安全性的負極材料。近年來,鐵基氧化物因其在自然界中儲量豐富、綠色無污染、安全可靠和理論比容量較高等優(yōu)點受到眾多企業(yè)及科研人員的關(guān)注。然而鐵基材料依然存在很多沒有被克服的缺陷,如材料自身導電性較差以及在循環(huán)過程中由體積變化導致的結(jié)構(gòu)損壞等,使得電池的電化學性能較差,從而限制了其更深層次的開發(fā)與應(yīng)用。大量研究結(jié)果表明,納米化、摻雜碳材料、多種金屬氧化物復合等方法都是可以改善材料性能的有效手段。若能將幾種方法結(jié)合,相互取長補短,則有望進一步提高材料性能�；�... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鋰離子電池簡介
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展
        1.2.2 鋰離子電池構(gòu)成及分類
        1.2.3 鋰離子電池工作原理
        1.2.4 鋰離子電池的優(yōu)勢和缺點
    1.3 鋰離子電池負極材料
        1.3.1 嵌入型負極材料
        1.3.2 合金化型負極材料
        1.3.3 轉(zhuǎn)化型負極材料
    1.4 鐵基氧化物及其復合物負極的研究進展
        1.4.1 Fe_2O_3 材料的合成方法
        1.4.2 Fe_2O_3 材料的改性
        1.4.3 合理選擇粘結(jié)劑
    1.5 本文選題依據(jù)和研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 化學藥品及實驗儀器
        2.1.1 化學藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料的表征
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 熱重分析
        2.2.3 X射線光電子能譜分析
        2.2.4 掃描電子顯微鏡
        2.2.5 透射電子顯微鏡
    2.3 電極片的制備及電池的組裝
        2.3.1 電極片的制備
        2.3.2 電池的組裝
    2.4 電化學性能測試
        2.4.1 充放電性能測試
        2.4.2 循環(huán)伏安測試
        2.4.3 交流阻抗測試
第3章 米粒狀Fe_2O_3@C@Mn_3O_4 復合材料的設(shè)計、制備及電化學性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 米粒狀Fe_2O_3 及其復合材料的制備
        3.2.2 電池的組裝和測試條件
    3.3 物理性能表征
        3.3.1 X射線衍射圖譜分析
        3.3.2 熱重分析
        3.3.3 X射線光電子能譜分析
        3.3.4 掃描電鏡分析
        3.3.5 透射電鏡分析
    3.4 電化學性能測試
        3.4.1 循環(huán)伏安測試
        3.4.2 恒流充放電測試
        3.4.3 循環(huán)性能測試
        3.4.4 倍率性能測試
        3.4.5 交流阻抗測試
        3.4.6 循環(huán)后電極片掃描電鏡和透射電鏡分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Fe_2O_3/MoS2/rGO復合材料的制備與電化學性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 Fe_2O_3/MoS2/rGO復合材料及其對比材料的制備
        4.2.2 電極的制備和電化學性能測試
    4.3 物理性能表征
        4.3.1 X射線衍射圖譜分析
        4.3.2 X射線光電子能譜分析
        4.3.3 掃描電鏡分析
        4.3.4 透射電鏡分析
    4.4 電化學性能測試
        4.4.1 循環(huán)伏安測試
        4.4.2 恒流充放電測試
        4.4.3 循環(huán)性能測試
        4.4.4 倍率性能測試
        4.4.5 交流阻抗測試
        4.4.6 循環(huán)后電極片掃描電鏡分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
作者簡介及科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰離子電池隔膜研究進展[J]. 吳大勇,劉昌炎.  新材料產(chǎn)業(yè). 2006(09)
[2]鋰離子電池的應(yīng)用開發(fā)[J]. 趙健,楊維芝,趙佳明.  電池工業(yè). 2000(01)

博士論文
[1]硅和鍺基納米材料的合成及作為鋰離子電池負極材料的研究[D]. 于敬學.浙江大學 2014



本文編號：3201904