過渡金屬氧化物薄膜負(fù)極材料電化學(xué)性能的研究.pdf

1、在過去的數(shù)十年中，電子產(chǎn)品得到飛速發(fā)展，尤其是最近的十幾年中，便攜式電子產(chǎn)品及新能源交通工具，如筆記本電腦、移動(dòng)電話、照相機(jī)、電動(dòng)汽車等的發(fā)展極大地提高了人們對(duì)鋰離子電池等新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求。而目前商用的鋰離子電池石墨負(fù)極材料已經(jīng)無(wú)法滿足需求，因此，符合現(xiàn)代電子設(shè)備要求的高性能電池負(fù)極材料的開發(fā)迫在眉睫。過渡金屬氧化物負(fù)極材料作為目前極有希望成為下一代商用的鋰離子電池負(fù)極材料，具有比容量高、充放電過程中體積變化相對(duì)較小、材料資源豐富等

2、優(yōu)點(diǎn)，同樣存在著容量衰減、導(dǎo)電性相對(duì)較差的缺點(diǎn)。盡管已有大量化學(xué)方法改善了過渡金屬氧化物比容量衰減的問題，但是傳統(tǒng)的化學(xué)形貌復(fù)合方法并不能實(shí)現(xiàn)高的體積能量密度，這是因?yàn)橥ㄟ^化學(xué)方法進(jìn)行性能改善得到的材料大多密度較小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)體積高能量密度。因此，本論文主要圍繞制備高性能的過渡金屬氧化物負(fù)極材料以及提高其體積能量密度來展開工作：
　　（1）制備納米晶Fe2O3薄膜來提高電化學(xué)循環(huán)性能。利用脈沖激光沉積系統(tǒng)（PLD）制備密堆積結(jié)構(gòu)的過

3、渡金屬氧化物Fe2O3薄膜負(fù)極材料，并對(duì)比了室溫和400℃條件下制備的Fe2O3薄膜負(fù)極材料的電化學(xué)性能。從測(cè)試分析可以發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于結(jié)晶性好的 Fe2O3薄膜，室溫下制備的具有納米晶結(jié)構(gòu) Fe2O3薄膜，其循環(huán)性能和倍率性能更加優(yōu)異。因此，采用 PLD制備的納米晶 Fe2O3薄膜不僅解決了化學(xué)方法改進(jìn)過渡金屬氧化物性能帶來的提及能量密度低的問題，同時(shí)還能改善其性能使其具有同化學(xué)方法改性后形的優(yōu)異電化學(xué)性能。
　　（2）復(fù)合金屬納米