發(fā)布時(shí)間：2021-11-28 05:42

　　近年來,隨著科技的不斷發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步,能源問題逐漸成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。鋰離子電池作為一種新型的便攜式儲(chǔ)能設(shè)備,由于其突出的電化學(xué)性能,已在電動(dòng)汽車、便攜式電子產(chǎn)品等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)廣泛商業(yè)化應(yīng)用的石墨負(fù)極材料比容量較低(372 mAh g^-1),安全性較差,無法滿足日益增長(zhǎng)的能源需求。而過渡金屬氧化物作為負(fù)極材料由于具有比容量高、資源豐富等優(yōu)勢(shì),受到了科學(xué)家的廣泛關(guān)注。但過渡金屬氧化物在充放電過程中存在巨大的體積變化,嚴(yán)重影響電池的循環(huán)性能,且導(dǎo)電率較低,因此尚未投入大規(guī)模應(yīng)用。本文以氧化鐵和釩酸鐵兩種過渡金屬氧化物為主要研究對(duì)象,使用溶劑熱法,通過調(diào)整材料的微觀納米結(jié)構(gòu),并采用原位聚合法使之與多巴胺進(jìn)行復(fù)合,煅燒后得到碳修飾的氧化鐵及釩酸鐵的復(fù)合材料,將其作為負(fù)極材料,對(duì)其儲(chǔ)鋰性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。本文主要內(nèi)容如下:（1）采用微波輔助溶劑熱法,制備Fe₃O₄納米團(tuán)簇,以多巴胺作為碳源,采用原位聚合法對(duì)Fe₃O₄團(tuán)簇進(jìn)行包覆,通過后續(xù)煅燒得到氮摻雜碳包覆... 

【文章來源】：煙臺(tái)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖

電解液一般為鋰鹽（LiClO4、LiPF6、LiAsF6等）的EC）、碳酸丁烯酯（BC）、碳酸二甲酯（DMC）等）。在中，在外加電場(chǎng)的作用下，在電池的內(nèi)部形成了電勢(shì)差，在子大量脫出進(jìn)入到有機(jī)電解液中，穿過隔膜后嵌入負(fù)極材料料處于貧鋰態(tài)。與此相反，在鋰離子電池的放電過程中，鋰到有機(jī)電解液中，穿過隔膜后重新嵌入到正極材料里，此時(shí)在充放電反應(yīng)進(jìn)行的過程中，外電路也會(huì)隨著電池內(nèi)部的電而形成一個(gè)完整的回路。以常見的商業(yè)化電池為例，即正極，其電極與電池之間的反應(yīng)方程式可表示如下：應(yīng)：LiCoO2 Li1-xCoO2+ xLi++ xe-應(yīng)：6C + xLi++ xe- LixC6應(yīng)：LiCoO2+ 6C Li1-xCoO2+ LixC6

圖 1.3 尖晶石結(jié)構(gòu)圖Figure 1.3 Spinel structure diagram研究意義的各種負(fù)極材料中，轉(zhuǎn)換機(jī)制的過渡金屬氧化是，這種材料的導(dǎo)電性能較差，且在多次充放電極粉化和脫落，嚴(yán)重影響了循環(huán)穩(wěn)定性。為分級(jí)的微納米結(jié)構(gòu)來緩沖體積變化，提高循環(huán)有研究者使用金屬或碳對(duì)材料表面進(jìn)行修飾來和結(jié)構(gòu)粉化，修飾層能夠避免電極與有機(jī)電解必要的副反應(yīng)，對(duì)循環(huán)穩(wěn)定性的提升起到一定和倍率性能上依然有提升的空間。本文選取 主要研究對(duì)象，其不僅比容量高，資源豐富，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]四氧化三鐵納米團(tuán)簇的表面修飾及生物毒性研究[J]. 楊筱筱,劉文寶,張瀟予,柳瑞翠,劉子全,劉言周,姜付義.  人工晶體學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]水熱法人工晶體生長(zhǎng)的原理及應(yīng)用[J]. 劉菊.  天津化工. 2010(05)
[3]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)

博士論文
[1]鋰離子電池正極材料的制備及其性能研究[D]. 劉全兵.華南理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3523820