2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著智能手機、平板電腦以及筆記本電腦等設備的進一步普及,人們對鋰離子電池的需求也越來越大,同時對鋰離子電池的壽命要求和充電速度的要求也進一步增加。如何提高鋰離子電池的倍率性能和循環(huán)壽命是此領(lǐng)域需要著手解決的問題。
  在之前的報道中,有許多提高鋰離子電化學性能的方法,如(1)制備特定形貌或結(jié)構(gòu)的微米/納米材料:由于材料的比表面積增加,導致鋰離子的擴散路徑縮短,從而可以提高倍率性能;(2)摻雜:一般,摻雜會提高材料的導電性。同時引入

2、異質(zhì)離子,會起到細化晶粒的作用,這部分功能與(1)相似;(3)與導電物質(zhì)(碳材料、導電聚合物)復合:可以提高負極材料的導電性,同時可能還能起到緩解材料在充放電過程中容易引起的體積膨脹。在MoO3做負極的鋰離子電池中,雖然這些方法都能提高鋰離子電池的電化學性能,但是這些方法都稍顯繁瑣,本文通過一種極為簡單的“桑拿反應”制備了一種含有氧空位的材料,即MoO3-x。由于材料中含有氧空位,材料的導電性得到提高,在鋰離子電池中,表現(xiàn)了比MoO3更

3、加優(yōu)良的電化學性能。本論文主要有以下內(nèi)容:
  1.通過“桑拿反應”制備了含有氧空位的三氧化鉬,即MoO3-x。隨著加熱時間延長,材料顏色發(fā)生變化,從白色變?yōu)樗{色。
  2.將MoO3-x材料用作鋰離子電池負極材料,經(jīng)過恒流充放電測試、循環(huán)伏安測試和電化學阻抗測試,發(fā)現(xiàn)在500和1000 mA g-1電流密度下,經(jīng)過200個循環(huán)后,MoO3-x NBs的比容量幾乎是MoO3 NBs的比容量的2.5倍。其中,在500mA g-

4、1電流密度下,MoO3NBs的比容量是289 mAh g-1,而MoO3-xNBs的比容量是729 mAh g-1。在1000mA g-1電流密度下,MoO3NBs的比容量是150 mAh g-1,而MoO3-xNBs的比容量是410 mAh g-1。這充分證明了經(jīng)過“桑拿反應”,MoO3-x NBs負極材料的電化學性能得到了很大幅度提高。
  3.經(jīng)過 XRD/XPS/TEM/UV-Vis/FT-IR/Raman分析,可以證明材

5、料中存在氧空位。氧空位又能導致材料的導電性提高,這為電池的電化學性能的提高提供了依據(jù)。一方面,OVs降低了Li+進入MoO6八面體片層層內(nèi)和MoO3-x層間能壘,并在充放電過程中為 MoO3提供了額外的鋰離子存儲位點。另一方面,MoO3-x提高的導電性促進了電子的高效傳導。
  4.此研究不僅提供了一種新方法來制備富OVs的MoO3-x,即只需簡單且環(huán)境友好的“桑拿反應”,而且表明了OVs在大面積提高MoO3-x NBs電性能的重

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