納米Fe-,2-O-,3-基新型負極材料的制備及表征.pdf

1、鋰離子電池(LIB)廣泛用作便攜式電子設備、電動工具、電動汽車等的電源。目前，鋰離子電池采用的負極材料基本上是石墨類碳材，其較低的比容量(<372mAh/g)限制了鋰離子電池比能量的進一步提高。因此，研制先進的負極材料，提高其容量和安全性能是鋰離子電池發(fā)展的必然趨勢。 論文緒論中介紹了化學電源的發(fā)展史、分類等，重點綜述了鋰離子電池的特點、常用的鋰離子電池正負極材料等內(nèi)容，尤其是對納米過渡金屬氧化物負極材料的特性及研究現(xiàn)狀等進行了

2、詳細的綜述。 論文第二章主要介紹了實驗中常用的儀器設備等，著重介紹了X射線衍射、場發(fā)射掃描電鏡、透射電鏡、激光粒度分析等表征技術的原理及其應用。本章中還詳細介紹了紐扣式電池的制作及循環(huán)伏安法、交流阻抗等電化學測試手段的原理及應用等。 近年來，Tarascon等課題組重新研究了過渡金屬氧化物與Li反應的機理，制備出的納米過渡金屬氧化物材料具有較高的比容量和優(yōu)良的循環(huán)性能，為鋰離子電池負極材料的研究開辟了新方向。論文第三章主

3、要介紹了納米Fe<,2>O<,3>及Fe-Li復合氧化物負極材料的制備及表征，在輻照聚合凝膠法基礎上發(fā)展了一種更簡單實用的合成方法—丙烯酸熱聚合法，并用此法制備出納米Fe<,2>O<,3>及Fe-Li復合氧化物材料，循環(huán)比容量可分別達到950mAh/g和1100 mAh/g。著重研究了前驅(qū)液配比、焙燒溫度、乙炔黑含量、Li<,2>O含量對氧化物電極電化學性能的影響。 鑒于納米Fe-Li復合氧化物具有粉體顆粒小、反應活性高、比容量

4、高的優(yōu)點，因此，嘗試將其與石墨類材料的復合并測試復合材料的電化學性能是非常有意義的。論文第四章中主要介紹了納米Fe-Li復合氧化物與石墨的復合，復合材料具有良好的循環(huán)性能，循環(huán)容量達650mAh/g。本章中還介紹了丙烯酸熱聚合法制備CuO、Cu-Fe復合氧化物材料及電化學性能測試， Cu-Fe復合氧化物循環(huán)性能優(yōu)良，循環(huán)比容量達750 mAh/g。此外，本章中還嘗試了共沉淀法制備Fe-Sn復合氧化物材料的嘗試并測試其電化學性能。