溶膠凝膠法結(jié)合電紡技術(shù)合成納米結(jié)構(gòu)纖維及其電化學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、本論文主要討論溶膠凝膠結(jié)合電紡技術(shù)合成納米結(jié)構(gòu)纖維，并測試其作為鋰離子電池正極材料的電化學(xué)性質(zhì)。 第一章主要分三部分，分別介紹了溶膠凝膠化學(xué)、電紡技術(shù)和鋰離子電池。第一部分主要介紹了溶膠凝膠．電紡的基本原理，通過描述其基本過程揭示最終產(chǎn)物的影響因素，并簡單介紹了溶膠凝膠-電紡技術(shù)的國內(nèi)外概況；第二部分主要介紹了鋰離子電池對正極材料的要求，并詳細(xì)介紹了鋰離子電池正極材料的發(fā)展，以及納米結(jié)構(gòu)纖維材料作為正極材料的優(yōu)勢。第三節(jié)說明了本

2、文的選題思路及研究目的。 第二章主要介紹了核殼結(jié)構(gòu)Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3))O2/Li(Ni1/2Mn1/2)O2納米纖維的合成、表征及其作為鋰離子電池正極材料的電化學(xué)性質(zhì)表征。本實驗采用醋酸鹽為原料提供鋰離子及過渡金屬離子(鈷、鎳、錳)，以檸檬酸為螯合劑，去離子水為溶劑通過溶膠凝膠法合成可紡性溶膠，對溶膠進(jìn)行同軸電紡得到核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，將纖維干燥后在不同溫度下對其進(jìn)行燒結(jié)，在700℃得到最終晶化產(chǎn)物：核殼結(jié)構(gòu)L

3、i(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2/Li(Ni1/2Mn1/2)O2納米纖維。我們對樣品進(jìn)行了TG、IR、XRD、TEM、SEM等基本表征，以確定樣品的燒結(jié)過程中組分和結(jié)構(gòu)的演化，以及樣品的晶化程度和形貌變化。并將核殼結(jié)構(gòu)納米纖維Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2/Li(Ni1/2Mn1/2)O2作為鋰離子電池正極材料，通過組裝鋰離子電池，測試了電池的充放電性能和循環(huán)性能。 第三章主要介紹了中空納米結(jié)構(gòu)Li(Ni0

4、.8Co0.2)O2纖維的合成、表征及其作為鋰離子電池正極材料的電化學(xué)性質(zhì)表征。同樣以醋酸鹽提供金屬離子，檸檬酸為螯合劑，PVP為添加劑，去離子水為溶劑通過溶膠凝膠過程合成可紡性溶膠，再通過單管電紡過程得到纖維結(jié)構(gòu)，經(jīng)過燒結(jié)后得到最終產(chǎn)物：中空納米結(jié)構(gòu)Li(Ni0.8Co0.2)O2纖維。對樣品進(jìn)行了TG、IR、XRD、TEM及SEM等基本表征，以確定樣品的燒結(jié)過程中組分和結(jié)構(gòu)的演化，以及樣品的晶化程度和形貌變化。并將中空納米結(jié)構(gòu)Li(

5、Ni0.8Co0.2)O2纖維作為鋰離子電池正極材料，通過組裝鋰離子電池，測試電池的充放電性能和循環(huán)性能。 第四章主要介紹了納米結(jié)構(gòu)LiFePO4纖維的制備、基本表征其作為鋰離子電池正極材料的電化學(xué)性質(zhì)表征。本實驗以二價鐵源為原料，以醋酸鋰提供鋰離子、以檸檬酸為螯合劑、去離子水為溶劑，在70℃水浴中形成可紡性溶膠；通過電紡過程形成納米結(jié)構(gòu)纖維。再于惰氣下進(jìn)行燒結(jié)，最終形成納米結(jié)構(gòu)LiFePO4纖維。我們對樣品進(jìn)行了TG、IR、X