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微纳米尺度锂离子电池电极材料的结构设计与储锂性能研究.pdf

上传人:山吉 2014/2/20 文件大小:0 KB

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微纳米尺度锂离子电池电极材料的结构设计与储锂性能研究.pdf

文档介绍

文档介绍:緅‘揎絮擀北京工业大学硕士学位论文题英文并列目::学号:分类号:密级:公开贳展ば┛问⒘⑺苡目锢镉曼丝学位授予日期授予单位名称和地址
一,】
导师签名:型蝉日期:趁臣奎笸目签名:强耳日期:羔业独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑签名:
摘要锂离子电池作为一种绿色环保能源已广泛应用于各种器件的电源,但是在锂离子电池的发展过程中,提高锂离子电池的比容量和循环寿命仍然是电极材料研究所面临的主要课题。而负极材料是制约其整体性能的关键因素之一。过渡金属氧化物具有约三倍于石墨负极痝母呷萘慷艿窖芯空叩墓惴汗刈ⅲ是高的首次不可逆容量损失和较差的循环稳定性却阻碍了它们的实用化进程。研究表明,过渡金属氧化物负极材料的性能很大程度上取决于其组成、形貌、颗粒的尺寸等因素。与体相材料相比,微/纳米结构材料能显著提高锂离子电池电化学性能。本文综述了锂离子电池负极材料的研究进展。针对氧化钴、氧化锡等材料的循环性能差和首次库伦效率低等特点,设计出一系列结构新颖的复合材料。本论文的具体研究内容包括:=饩龉山鹗粞趸镒魑8杭ú牧鲜笔状尾豢赡嫒萘克鹗Т蠛腿萘克ゼ蹩的问题,基于过渡金属氧化物转换反应的脱嵌锂机制,设计得到了以金属钻为核、空介孔球为壳的纳米复合物。以硝酸钴为原料,嵌段共聚物为模板剂,通过溶剂热的方法制备出均匀单分散的单晶介孔擅浊颉<潭贖疉还原气氛中进行热还原处理,首次报道了通过还原金属氧化物的方法获得成分和结构可控的纳米复合材料,为核壳结构复合物的合成提供了一个新的思路。电化学测试表明该复合材料中的各部分结构特点都能有效的提高材料的电化学性能,金属核不仅可提高材料的电导率,同时还具有一定的催化活性促使“的进一步分解,从了提高了脱/嵌锂反应的可逆性能和首次库仑效率。具有多孔结构的招那蛴欣谟氲缃庖撼浞值慕哟ズ褪沟缃庖豪┥⒌讲牧系目粒内部。恒电流充放电测试表现出优异的循环稳定性、高的比容量和库伦效率。攵晕趸镌谕亚讹讨醒现氐奶寤вΦ贾潞辖鸾峁贡黄苹担佣发循环性能下降问题,通过使用独特核壳结构的锡基复合材料,充分发挥构筑结构单元优异的性能和单元间的协同作用来实现良好循环性能是一个有效的途径。本论文以可广泛获得的锡酸盐以及葡萄糖作为前驱体,采用简单的“一锅法”合成出单分散性碳包覆介:篖。通过调节葡萄糖与锡酸盐的用量比,可以得到厚度不同的碳包覆层。在合成出介孔的基础上将产物热处理得到纳米结构锡碳复合物。电化学研究表明:含碳量%的样品容量保持的最好,次循环后还有痝的比容量,进一步热处理后将部分还原,充放电循环次后容量始终保持在/陨稀疚牟捎米韵露系暮铣陕肪冻晒χ票赋鯟崮擅装舾春喜牧稀以葡萄糖作为碳源,采用水热的方法,在棒状前驱体表面均匀的包覆一层碳膜。
———————.—.槌世俭苈ㄐ┚ァ焕妓苤隙蚀勐崖艘通过热处理,获得的纳米颗粒均一填充在碳纳米管的空腔内。电化学性能测试表明,该一维同轴复合材料通过和街植牧系男вΓ既保持母呷萘浚志哂泻芎玫难肺榷ㄐ浴关键词:锂离子电池;结构设计;微/纳米复合材料;电化学性能
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摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第滦髀邸引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.锂离子电池简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯锂离子电池负极材料研究概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⒑⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。.⒛⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..〗帷核壳结构复合材料的制备与性能研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯....〗帷第绿及步榭譙:复合