鈷基金屬氧化物電極材料的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、鋰離子電池由于具有比能量高、自放電率低、壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)等特點(diǎn)，不僅在便攜式設(shè)備和儲(chǔ)能系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，還被逐漸應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)之中。為了滿(mǎn)足動(dòng)力電池的發(fā)展要求，開(kāi)發(fā)出具有高容量、大倍率和高穩(wěn)定性的鋰離子電池負(fù)極材料是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。混合過(guò)渡金屬氧化物材料因其具有遠(yuǎn)高于商用化石墨的理論容量（372mAh g-1），而被視為是一種有潛在應(yīng)用價(jià)值的負(fù)極材料。然而，金屬氧化物材料自身電子電導(dǎo)率低，在脫嵌鋰過(guò)程中發(fā)生的體積膨脹/收縮等一些特點(diǎn)

2、制約了其進(jìn)一步實(shí)用化。研究表明，納米技術(shù)能夠調(diào)控材料的微觀結(jié)構(gòu)，有效地緩解過(guò)渡金屬氧化物的上述缺陷，對(duì)提高鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能有著重要意義。
　　本論文采用液相法制備具有特殊分級(jí)結(jié)構(gòu)的鈷基金屬氧化物材料，通過(guò)X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等對(duì)樣品結(jié)構(gòu)與形貌進(jìn)行表征，測(cè)試其電化學(xué)性能，研究電化學(xué)性能與不同形貌、組成之間的關(guān)系，為負(fù)極材料的發(fā)展做出積極探索。
　　首次采用微波水熱法在β-環(huán)糊精為模板劑的體系

3、中制備出了海膽狀的CuCo2O4電極材料?？疾炝朔磻?yīng)溫度、β-環(huán)糊精加入量等試驗(yàn)參數(shù)對(duì)樣品形貌的影響，并通過(guò)時(shí)間演進(jìn)實(shí)驗(yàn)探究了海膽狀形貌的形成機(jī)理。由于材料具有納米棒自組裝的海膽狀結(jié)構(gòu)，能有效地緩解充放電過(guò)程中結(jié)構(gòu)應(yīng)變所造成的體積效應(yīng)，從而提升材料的電化學(xué)性能。該電極材料在2A g-1的電流密度下，經(jīng)過(guò)600次循環(huán)，容量仍能保持在699mAh g-1。
　　采用溶劑熱法在DMF/乙醇體系下，以PVP為表面活性劑構(gòu)筑了粒子球狀ZnC