钼基复合材料的制备及其储锂性能研究

发布时间：2024-05-08 21:55

　　目前商业化的锂离子电池负极材料石墨,由于其比容量较低,已不能满足对下一代高容量锂离子电池负极材料的需求,所以开发高容量、循环寿命长、倍率性能优异的电极材料已成为新一代锂离子电池领域的研究热点。本论文以开发性能优异的电极材料为目的,制备了多种钼基纳米复合材料(四种不同形貌的二氧化钼与石墨烯复合材料、两种不同形貌的钼酸铬与石墨烯复合材料),并对其微观形貌、电化学性能进行了表征。具体内容主要为以下两个部分:(1)以四水合钼酸铵和石墨烯为原料,在乙炔气氛下通过简单的一步热解法制备得到了竖立的碳包覆二氧化钼纳米片/石墨烯复合材料。通过改变热解气氛和钼源等反应条件制备得到其它三种不同形貌的二氧化钼与石墨烯纳米复合材料:平躺的二氧化钼纳米片/石墨烯、二氧化钼纳米棒/石墨烯、二氧化钼纳米颗粒/石墨烯。本论文重点研究了这些材料不同的形貌结构和电化学性能,其中竖立的碳包覆二氧化钼纳米片/石墨烯复合材料展现了独特的三维多孔多级结构和最优的电化学性能。在小电流100 m A g-1(0.1 C)下进行100圈充放电,可逆比容量可达752 m Ah g-1,与首圈充电比容量相比(758 m Ah g-1),容量...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 锂离子电池概述
    1.2 锂离子电池工作原理及特性
    1.3 锂离子电池负极材料的研究现状
        1.3.1 碳负极材料
        1.3.2 合金材料
        1.3.3 金属氧化物
        1.3.4 其他负极材料
    1.4 钼基及其复合材料研究现状
    1.5 本文研究目的和内容
第二章 实验部分
    2.1 实验药品及仪器设备
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方案
    2.3 材料性能表征
        2.3.1 X射线粉末衍射（XRD）
        2.3.2 扫描电子显微镜（SEM）
        2.3.3 透射电子显微镜（TEM）
        2.3.4 拉曼光谱
        2.3.5 比表面积分析仪
        2.3.6 热重分析仪
        2.3.7 元素分析仪
    2.4 材料电化学性能测试
        2.4.1 电池装配
        2.4.2 电池性能测试
第三章 石墨烯负载碳包覆二氧化钼纳米片的制备及储锂性能研究
    3.1 前言
    3.2 材料的制备
        3.2.1 石墨烯的制备
        3.2.2 碳包覆二氧化钼的制备
        3.2.3 石墨烯负载二氧化钼复合材料的制备
        3.2.4 材料表征仪器
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料形貌表征
        3.3.2 材料组成表征
        3.3.3 材料电化学性能
        3.3.4 石墨烯含量对材料形貌与电化学性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 新型钼酸铬基材料的制备及储锂性能研究
    4.1 前言
    4.2 材料的制备
        4.2.1 石墨烯的制备
        4.2.2 钼酸铬单体的制备
        4.2.3 石墨烯负载钼酸铬复合材料的制备
        4.2.4 材料表征仪器
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 材料成分与形貌表征
        4.3.2 反应条件的影响
        4.3.3 材料组成表征
        4.3.4 材料电化学性能
        4.3.5 石墨烯含量对材料电化学性能的影响
        4.3.6 储锂机理的初步探讨
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
作者在攻读硕士学位期间所作的项目
致谢



本文编号：3967881