納米Fe-,2-O-,3-基新型負極材料的制備及表征.pdf

1、鋰離子電池(LIB)廣泛用作便攜式電子設(shè)備、電動工具、電動汽車等的電源。目前，鋰離子電池采用的負極材料基本上是石墨類碳材，其較低的比容量(<372mAh/g)限制了鋰離子電池比能量的進一步提高。因此，研制先進的負極材料，提高其容量和安全性能是鋰離子電池發(fā)展的必然趨勢。 論文緒論中介紹了化學(xué)電源的發(fā)展史、分類等，重點綜述了鋰離子電池的特點、常用的鋰離子電池正負極材料等內(nèi)容，尤其是對納米過渡金屬氧化物負極材料的特性及研究現(xiàn)狀等進行了

2、詳細的綜述。 論文第二章主要介紹了實驗中常用的儀器設(shè)備等，著重介紹了X射線衍射、場發(fā)射掃描電鏡、透射電鏡、激光粒度分析等表征技術(shù)的原理及其應(yīng)用。本章中還詳細介紹了紐扣式電池的制作及循環(huán)伏安法、交流阻抗等電化學(xué)測試手段的原理及應(yīng)用等。 近年來，Tarascon等課題組重新研究了過渡金屬氧化物與Li反應(yīng)的機理，制備出的納米過渡金屬氧化物材料具有較高的比容量和優(yōu)良的循環(huán)性能，為鋰離子電池負極材料的研究開辟了新方向。論文第三章主

3、要介紹了納米Fe<,2>O<,3>及Fe-Li復(fù)合氧化物負極材料的制備及表征，在輻照聚合凝膠法基礎(chǔ)上發(fā)展了一種更簡單實用的合成方法—丙烯酸熱聚合法，并用此法制備出納米Fe<,2>O<,3>及Fe-Li復(fù)合氧化物材料，循環(huán)比容量可分別達到950mAh/g和1100 mAh/g。著重研究了前驅(qū)液配比、焙燒溫度、乙炔黑含量、Li<,2>O含量對氧化物電極電化學(xué)性能的影響。 鑒于納米Fe-Li復(fù)合氧化物具有粉體顆粒小、反應(yīng)活性高、比容量

4、高的優(yōu)點，因此，嘗試將其與石墨類材料的復(fù)合并測試復(fù)合材料的電化學(xué)性能是非常有意義的。論文第四章中主要介紹了納米Fe-Li復(fù)合氧化物與石墨的復(fù)合，復(fù)合材料具有良好的循環(huán)性能，循環(huán)容量達650mAh/g。本章中還介紹了丙烯酸熱聚合法制備CuO、Cu-Fe復(fù)合氧化物材料及電化學(xué)性能測試， Cu-Fe復(fù)合氧化物循環(huán)性能優(yōu)良，循環(huán)比容量達750 mAh/g。此外，本章中還嘗試了共沉淀法制備Fe-Sn復(fù)合氧化物材料的嘗試并測試其電化學(xué)性能。