過渡金屬氧化物的制備及其儲鋰性能研究.pdf

1、鋰離子電池因具有能量密度大、工作電壓高、循環(huán)壽命長、自放電率低、安全性能好等優(yōu)點，越來越多地應用于便攜式消費性電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械、電動汽車、航天航空及國防工業(yè)等領域。然而，傳統(tǒng)的鋰離子電池已不能滿足人們對移動電源的需求，研究具有更高能量密度和功率密度、更佳倍率性能和安全穩(wěn)定特性的鋰離子電池成為二次電池研究領域的主要方向之一，而研發(fā)具有優(yōu)異電化學性能的鋰離子電池正極和負極材料成為該研究方向的核心內(nèi)容。
　　過渡金屬氧化物由于具有特殊

2、的儲鋰機制，其理論容量遠超過目前商用石墨材料，已成為頗具發(fā)展前景的鋰離子電池負極材料。在本論文中，我們利用水熱法和溶劑熱法制備出了具有特殊納米形貌的鎳基和鐵基氧化物材料，并作為鋰離子電池負極材料對它們電化學儲鋰性能進行了研究和分析。
　　首先利用簡單的水熱法并結(jié)合后續(xù)熱處理在泡沫鎳上原位生長了納米錐狀氧化鎳陣列，并對它們的結(jié)構(gòu)和形貌進行了表征，作為鋰離子電池陽極對它們的電化學儲鋰性能進行了測試分析。研究表明，納米錐狀氧化鎳電極有優(yōu)

3、異的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能，當電流密度為0.5C時，循環(huán)120次后電極的可逆容量高達969mAh g-1。在10C的大電流密度下循環(huán)，容量仍保持在605.9mAh g-1。分析表明，錐狀氧化鎳電極之所以具有優(yōu)異的電化學性能主要是因為它們所具有的獨特的三維納米結(jié)構(gòu)。
　　其次以二茂鐵作為鐵源和碳源，通過一步溶劑熱法制備出碳包覆的核殼結(jié)構(gòu)Fe3O4@C納米球，對其形貌、結(jié)構(gòu)和鋰離子電池電極性能進行了測試分析。實驗表明，核殼結(jié)構(gòu)Fe3O4