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草酸镍石墨烯锂离子电池负极材料的合成及其电化学性能【字数:10832】

2022-12-17 18:26编辑: www.jxszl.com景先生毕设
通过普通水热的方法使用鼓风干燥箱进行高温水热反应。在反应釜中,反应介质为水溶液,快速的合成富锂化合物。普通水热法反应时间为360分钟,制备出分布均匀、尺寸相差不大的块状前驱体是由石墨烯包覆的块状颗粒(2-6微米)。X射线衍射能够看出通过普通水热法制备出的化合物的较好的层状结构。遗憾的是,本课题的X射线衍射图谱中不能明确的看出材料的结构。SEM图谱中可以观测到制备出的样品的微观表形貌。此外,从电化学性能来看,当电流密度分别为100mAg-1,200mAg-1,500mAg-1时,该负极材料制作成电池的充放电比容量是1111.3/1665.7mAhg-1,1006.3/1578.7100mAg-1,896.7/1449.6100mAg-1。制备出的复合材料表现出优异的电极性能,包括高的电池容量,良好的循环性能和倍率性能。
目录
1.绪论...............................................1
1.1前言...................................... ................... .1
1.2锂离子电池概论................................ ............. .. 2
1.2.1锂离子电池的发展.......................................... 2
1.2.2锂离子电池组成......................... ............. 2
1.2.3锂离子电池的工作原理.................................... 3
1.2.4锂离子正极材料.... ..................................... 4
1.3锂离子负极材料的发展与展望.................................... 4
1.3.1负极材料的分类现状......................................... ...4
1.3.2负极材料的前景..... ............ *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072
...........................7
1.4锂离子电池的局限和改进.........................................7
1.5本课题的研究意义..............................................8
2.实验部分.......................................................9
2.1实验仪器设备和试剂原料....................................... 9
2.1.1实验仪器设备............................ ..................9
2.1.2试剂原料..................................................10
2.2前驱体的制备..................................................10
2.2.1超声......................................................10
2.2.2普通水热法制备前驱体......................................11
2.3材料表征方法..................................................11
2.4电化学性能分析方法 ...........................................12
3.结果与讨论.....................................................13
3.1材料特性表征分析....................... ..... ..............13
3.1.1 XRD 图谱分析.........................................13
3.1.2 SEM 图谱分析.............................................14
3.2电化学性能分析................................ .......15
3.2.1 不同电流密度下首次充放电曲线.... .........................15
3.2.2不同电流密度下的循环曲线.................................17
3.2.3变倍率的充放电曲线和循环曲线...............................18
4.课题小结...............................................20
参考文献 ..............................................21
致谢....................................................23
1.绪论
1.1前言
现代经济高速发展,随着生活便捷程度得日益增加,人们对全球人口快速增长和工业化的日益关注,对于绿色和可持续能源的需求正在逐步上升;所以,存在能源的匮乏,石油、天然气、煤矿的储存量随着使用量的增加逐渐减少的严峻形势,预测在不长时间内,将逐步紧缺甚至使用匮乏。锂离子电池作为动力源进行研究发展,已经历时了几十年,从移动小巧设备至大型仪器,都取得了明显而有益的成果,且被使用于现代生活的方方面面。
与早期的镍镉和镍氢电池系统相比,锂离子电池在过去的几十年中一直处于较为激烈的研究前沿中,由于其相对较高的能量密度、较长的循环寿命和对环境友好污染影响小[1,2],已经广泛应用于移动电话、IPAD、笔记本电脑等小型电子设备中。所有电动汽车(EVs)和插电式混合动力电动汽车(PHEVs)的潜在电源[3]也是锂离子电池。电池作为汽车的关键部件,在电动汽车和电动汽车的发展中起着至关重要的地位。由于受到LiFePO4、LiMn2O4等阴极材料比容量低的限制,锂离子电池的能量和功率密度在很大程度上不能满足电动汽车高能量密度的要求。特别是,层状、富镍、锂过渡金属氧化物比传统的LiCoO2具备更低的成本且能够提供更高的容量,因此,研究具有更高比容量的新型阴极材料具有重要意义。

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