金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的制備及儲(chǔ)鋰性能的研究.pdf

1、鋰離子電池作為一種新型的的能量?jī)?chǔ)存裝置，具有攜帶方便、安全性能高、高性能等明顯優(yōu)勢(shì)，因而在攜式電子設(shè)備、電動(dòng)交通工具等諸多領(lǐng)域已得到了廣泛應(yīng)用，其需求量也日漸增大。在此背景下，大量研究人員投入到鋰離子電池相關(guān)材料的研究與開(kāi)發(fā)之中。目前，商業(yè)化的鋰離子電池正極材料如磷酸鐵鋰(LFP)已得到社會(huì)的普遍認(rèn)可，但其也有振實(shí)密度低、倍率性能差等缺點(diǎn)，限制了其性能的提升及廣泛的應(yīng)用。另一方面，目前商品化鋰離子電池所廣泛采用的負(fù)極材料石墨具有過(guò)充穩(wěn)定

2、性差，比容量低，安全性差等缺點(diǎn)。為此，我們提供一些新材料和思路改善這些缺點(diǎn)。本論文主要研究了多孔CuO納米棒干凝膠負(fù)極材料、CoMoO4/石墨烯納米復(fù)合材料的制備及電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能測(cè)試。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、循環(huán)伏安(CV)、熱失重(TG)、XPS、EDS和電化學(xué)測(cè)試等方法對(duì)材料進(jìn)行物理/化學(xué)性質(zhì)和電化學(xué)性能進(jìn)行了表征。在本論文中，采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM

3、)、X射線衍射(XRD)、循環(huán)伏安(CV)、熱失重(EG)、XPS、EDS和電化學(xué)測(cè)試等方法對(duì)材料的物理/化學(xué)性質(zhì)和電化學(xué)性能進(jìn)行了表征。
　　1、本論文第三章制備由CuO納米棒（長(zhǎng)度為100-200 nm，直徑20-40 nm）組裝而成的多孔球狀干凝膠，并將其用作鋰離子電池負(fù)極材料。P123作為軟模板，合成的產(chǎn)物比表面積大、孔隙率高且孔徑大小集中在7.3 nm左右。結(jié)構(gòu)表征發(fā)現(xiàn)，CuO納米棒沿(111)晶面生長(zhǎng)。電化學(xué)測(cè)試表明，

4、產(chǎn)物具有較高的可逆容量（在0.2 C下，經(jīng)150次循環(huán)后容量為646.7 mAh g-1），優(yōu)良的循環(huán)性能（在150次循環(huán)后，容量保持率為88％）和良好的倍率性能(0.5 C時(shí)為510mAh g-1)。
　　2、由于電極材料間低效的電荷轉(zhuǎn)移，高效率鋰電池的開(kāi)發(fā)依然存在很大的挑戰(zhàn)。本論文第四章中，我們介紹了一種由石墨烯片和CoMoO4納米棒組成的一維(1D)和二維(2D)耦合的復(fù)合材料開(kāi)發(fā)成為了高速電池的負(fù)極材料。該混合物的很好地被