文档介绍：广东工业大学
硕士学位论文
超级电容器与锂离子电池电极材料的电化学性能研究
姓名:谢慰
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:张海燕
20090601
摘要等特点。它在电动汽车、移动通讯和国防等领域有巨大的市场前景。锂离子电池因为工作电压高、能量密度大、自放电率低、“绿色繁5戎诙嘤诺愣妒苋芯烤跛峄亓鞔淼奶寄擅坠芎腿却淼奶寄擅坠艿缂ú牧系难贩寄擅坠艿奶厥饨峁箍晌o胱犹峁└嗫汕度耄冻龅目占湮恢茫超级电容器作为一种新型储能器件,具有能量密度和功率密度高、比容量大们的关注,目前己广泛应用于小型用电器中,并正积极向空间技术、国防工业、电动汽车、攘煊蚍⒄埂4送猓兜缛萜骰箍梢院惋胱拥绯刈楹献魑5动汽车的动力电源系统。目前在影响化学电池性能的所有因素中,电极材料的性能无疑起着最重要的作用。因此,本论文重点研究不同种类电极材料的电化学性能,研究掺杂碳纳米管对电极材料的充放电性能和循环寿命的影响。主要研究内容有:没С恋矸ê腿芙耗悍ㄖ票窶缂ú牧喜⒀芯科涞缁为。借助蚐进行样品表征,通过对电极材料进行循环伏安、恒流充放电和交流阻抗性能测试,获得循环稳定性和比容量较高的储能器件。在在/缌髅芏认碌玫婧阄乱合喾从Φ牟锉热萘课.·ǎ涞刃Т电阻小为、充放电效率高、功率特性也较好;溶胶一凝胶法制备的粉末材料比容量高,但循环性能有待改善。ü,并由热处理得到了蚇粉体。恒流充放电测试得到蚇蠴电极材料/电流密度下的比容量分别为.·和.·唬刃Т5缱璺直鹞.。研究表明鬋芴岣叩缂ú牧系牡缁Щ钚裕佣贡鹊缛萘康到提高,内阻减小,并减缓了大电流充放电情况下比容量的衰减。特性和恒流充放电性能,表明碳纳米管具有理想的双电层特性。研究/复合电极材料的电容特性,%。复合材料电化学性能的提高主要源于碳纳米管的贡献,掺杂有利于降低电极材料的内阻,提高其功率特性和循环稳定性。用碳纳米管的优良特性将其和钴酸锂、磷酸铁锂复合作为锂离子电池电极材料,
电极具有较优良的充放电性能和阻抗特性。其极化小、稳定性强、充放电平台更痝,库伦关键词超级电容器,金属氧化物,碳纳米管,锂离子电池,钴酸锂,磷酸铁锂在//疎:电解液中进行一系列电化学性能测试。采用球磨法对胁籼寄擅坠芨男裕玫康腖/平稳。率状纬涞绾头诺绫热萘糠直鹞.Ⅳ.
.鰐,甔琯~,诵甇,甌,/瓵,.畇琱甌琺,.瑂甌猤瓻—..·.·ǎ琣..
鷗薈甀甒//:甃、加·—,.,瓵、析疞甌琫、甀..,琇琇甀
论文作者签字:调寸卅年日指导教师签字:歃趣耋曼独创性声明在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加包含本人或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任,特此声明。秉承学校严谨的学风与优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人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,不献均已在论文中作了明确的说明,并表示了谢意。本学位论文成果是本人在广东工业大学读书期间在导师的指导下取得的,论文成果归广东工业大学所有。
第一章绪论引言通、信息产业相配套,与现代文明生活相适应,特别是作为新能源和再生能源的重要组成部分,它直接关系到世纪可持续发展战略的实现【。的应用前景鳌T诨旌系缍盗煊騕兜缛萜骺梢杂攵π偷绯亓S茫率密度;能瞬间释放大电流、充电时间短、效率高、循环寿命长;使用温度范围宽,低温性能优越;漏电电流小、自放电时间长,对环境无污染等优点⋯。化学电源通常称为电池,它是一种将化学能直接转变为电能的装置,其中包括原电池、蓄电池、贮备电池和燃料电池。如今,全世界已有几千多种不同系列和型号规格的电池产品,化学电源己成为人们生活中应用极为广泛的方便能源。化学电源技术以新材料科技为基础,与环保科技相关联,与电子、电力、交常用二次电池如镍镉、镍氢、锂离子电池等,具有较高的比能量,但功率密度很低,都不超过/。而且电池在大脉冲电流放电或快速充电时会引起电池内部发热、升温,降低电池的使用寿命,甚至造成危险。单独使用电池作为动力电源无法满足电动汽车对电源系统的要求。超级电容器殖为电化学电容器,是一种介于传统电容器和电池之间的新型储存电能的器件,它具有比常规电容器更大的比能量,比蓄电池更大的比功率和循环寿命。具有广阔在启动时实现大电流放电,满足高功率的要求。超级电容器具高的能量密度和功自提出铅酸电池的概念以来,化学电源界一直在研制新的高比能量、长循环寿命的二次电池。金属锂以其最高的比容量/和最负的电极电位.,引起了众多电池研究人员的关注【悼。锂离子电池是近