靜電紡絲法制備過渡金屬氧化物及其在鋰電池和氣敏傳感上的應(yīng)用.pdf

1、近年來，開發(fā)新能源和環(huán)境保護(hù)是社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。一方面，作為已經(jīng)商業(yè)化的新能源之一，由于社會(huì)的進(jìn)步，對鋰離子電池的性能提出了更高的要求。例如更高的可逆容量、更長的使用壽命等等。而解決這一問題的關(guān)鍵是開發(fā)性能更加優(yōu)越的新型鋰離子電池陽極材料。目前，傳統(tǒng)的陽極材料是石墨，其循環(huán)性能較好，但是可逆容量不足。與之相反，Si材料的理論容量很高，超過石墨的十倍以上。然而由于儲(chǔ)鋰量大，循環(huán)過程中結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的破壞。基于以上兩種材料的優(yōu)缺點(diǎn)，過渡金屬氧

2、化物（TMO）具有較高的理論容量和較長的循環(huán)壽命。因此這類材料很有希望成為下一代鋰離子電池陽極材料。另一方面，氣敏傳感器在環(huán)境監(jiān)測方面發(fā)揮著重要作用。與其他類型的氣敏傳感器相比，半導(dǎo)體型氣敏傳感器的檢測手段簡單、靈敏度高。因此它受到了廣泛地關(guān)注和研究。而半導(dǎo)體型氣敏傳感器的關(guān)鍵在于高性能氣敏材料的制備。目前，研究較多的氣敏材料有SnO2、In2O3等等。開發(fā)靈敏度更高、性能更加穩(wěn)定的氣敏材料以及探索不同氣敏材料的傳感機(jī)理仍然是眾多科研工

3、作者的課題之一。
　　本論文旨在利用靜電紡絲的方法，制備一維納米材料，并將其運(yùn)用于鋰離子電池陽極材料和氣敏傳感器上。本文具體內(nèi)容總結(jié)如下:
　　(1)用靜電紡絲的方法制備出石墨烯復(fù)合的MnO納米線。我們將氧化石墨的乙醇溶液作為靜電紡絲前驅(qū)體溶劑，所制備的復(fù)合納米線導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度均有提高。將其運(yùn)用到鋰離子電池陽極材料中，我們發(fā)現(xiàn)在100mA/g的放電速率下循環(huán)150圈，可逆容量為813mAh/g。
　　(2)我們通過靜