碳包覆鐵系氧化物復合微納結(jié)構(gòu)的合成與鋰電性能研究.pdf

1、由于工業(yè)化規(guī)模的不斷擴大，越來越多的國家出現(xiàn)環(huán)境污染、資源過度消耗等問題，能源危機已成為二十一世紀人們亟需解決的問題之一。隨著傳統(tǒng)不可再生資源儲量的不斷下降，以及地球生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，僅僅依靠煤碳、石油、天然氣等作為供能手段已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求。尋找一種新型儲能設(shè)備更顯得尤為重要。鋰離子電池作為一種新型環(huán)保儲能載體，具有高效能、易攜帶、低污染等特點，因此成為人們重點研發(fā)的不二之選。目前，尋找新型環(huán)保、高壽命、大功率的電極材料

2、來提升鋰離子電池的性能成為了鋰電池研究領(lǐng)域的重要目標。
　　一直以來研究人員們都在積極尋找高比容量、高安全性、綠色環(huán)保、使用壽命長的新型負極材料，而過渡金屬氧化物，由于其相當高的理論比容量，吸引了眾多科研學者的目光。在此基礎(chǔ)上，通過改進合成方法，構(gòu)筑不同納米結(jié)構(gòu)的材料則可以更好地提高其電化學性能;此外，通過制備復合過渡金屬氧化物，可以使得兩種不同組分的特點相結(jié)合從而有效提升材料的各項性能。但過渡金屬氧化物材料在充放電循環(huán)過程中存在

3、巨大的體積形變且存在較高的首次不可逆容量，因此需要通過其他方法來對其進行修飾改進。
　　本文從材料的制備和修飾兩個方面展開研究，成功制備出了核殼結(jié)構(gòu)的Fe3O4@C納米管、蛋黃-蛋殼分離結(jié)構(gòu)的Co2SnO4@C納米立方塊兩種負極材料，通過透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、X-射線衍射(XRD)、拉曼光譜分析等分析手段進行研究，并對所制備材料進行了電化學測試。本論文的主要內(nèi)容可歸納如下:
　

4、　1.采用水熱法成功制備出了Fe2O3納米管，再通過溶膠凝膠法在其表面包覆酚醛樹脂(RF)，經(jīng)過氬氣保護下煅燒，得到碳包覆的Fe3O4@C復合結(jié)構(gòu)材料。經(jīng)電化學測試證明了碳包覆后的電極材料具有更優(yōu)秀的循環(huán)性能和倍率性能。
　　2.通過常溫下共沉淀反應(yīng)得到CoSn(OH)6納米立方塊，隨后在堿性條件下以正硅酸四乙酯(TEOS)為硅源通過St(o)ber法對其包覆SiO2，再將酚醛樹脂(RF)以溶膠凝膠法進行包覆，氬氣保護下煅燒，最后