本文主要研究内容
作者邵金潇（2019）在《三维石墨烯限域MOF衍生金属氧化物的制备及锂电性能研究》一文中研究指出：电动汽车领域的快速发展对锂离子电池的倍率性能和能量密度提出了更高要求,金属氧化物由于安全性好、理论比容量高等优点有望取代传统石墨负极材料。然而,金属氧化物本身存在导电性差以及循环过程中体积膨胀严重等问题,使得电极的比容量和循环稳定性受到很大影响。本论文从提高金属氧化物导电性和抑制其体积膨胀等方面入手,通过引入三维石墨烯（石墨烯泡沫和石墨烯气凝胶）基底,限域生长或包裹金属有机骨架（MOF）,再经过高温煅烧构筑了系列金属氧化物与三维石墨烯的复合材料,并将其直接作为锂离子电池的自支撑负极材料。结合基础表征与电化学性能测试,深入探讨金属氧化物种类、微结构和负载量等因素对复合电极锂储存性能的影响。开展的工作如下:（1）通过溶剂热法在石墨烯泡沫（GF）表面限域生长了Ni-MOF中空微球,经煅烧后获得的NiO/GF复合材料可以作为锂离子电池的自支撑负极。与纯NiO和GF相比,NiO/GF复合电极表现出优异的比容量和循环稳定性,在100 mA g-1电流密度时循环50圈后的比容量为640 mAh g-1,即使在1 A g-1高电流密度下的比容量仍可达到330 mAh g-1。复合电极较好的锂电性能可归因于中空结构NiO与高导电GF基底之间的协同效应,其中空结构在一定程度上缓解了金属氧化物颗粒在循环过程中的体积膨胀,而GF则提高了复合电极的导电性,进而改善了电极的循环稳定性。（2）通过溶液浸渍法在GF表面限域生长了形态各异的Co-MOF粒子,将其煅烧后获得对应形貌的Co3O4/GF复合材料。考察了氧化物的微观形貌对复合材料锂电性能的影响,其中叶状Co3O4/GF复合材料的锂储存能力优于其他两种复合材料,这得益于叶状Co3O4的准二维结构增加了活性物质的比表面积,促进了锂离子在电极/电解质界面的迁移。叶状Co3O4/GF复合电极在100 mA g-1电流密度时经250次循环后的比容量高达986 mAh g-1,即使在2 A g-1时的比容量仍可达340 mAh g-1。（3）以石墨烯气凝胶（GA）为基底,通过自组装方法限域包裹了CoCo-MOF纳米立方块,通过高温煅烧获得了具有封装结构的Co3O4@GA复合材料,将其用作锂离子电池的自支撑负极。研究表明,氧化物和GA之间的协同效应使得复合电极展现出较好的循环稳定性。在100 mA g-1时循环100次后复合材料的比容量为624 mAh g-1,当电流密度增大到500和1000 mA g-1时,复合材料仍分别具有466和253 mAh g-1的比容量。较好的锂电性能是由于GA的限域包裹作用提高了电极的导电性,并且缓解了氧化物颗粒在充放电过程中的团聚和体积膨胀。（4）以GA为基底,通过自组装方法限域包裹了双金属FeCo-MOF纳米立方体,通过高温煅烧获得了具有封装结构的FeCo-氧化物@GA复合材料,将其直接作为锂离子电池的自支撑负极材料。由于结构中双金属氧化物的固有特性及其与GA之间的协同作用,使得复合电极具有优于GA或纯氧化物的比容量和循环稳定性。研究表明,在100 mA g-1电流密度时循环130次后复合材料的比容量高达947 mAh g-1,即使在2 A g-1高电流密度时复合电极仍具有286 mAh g-1的比容量。
Abstract
dian dong qi che ling yu de kuai su fa zhan dui li li zi dian chi de bei lv xing neng he neng liang mi du di chu le geng gao yao qiu ,jin shu yang hua wu you yu an quan xing hao 、li lun bi rong liang gao deng you dian you wang qu dai chuan tong dan mo fu ji cai liao 。ran er ,jin shu yang hua wu ben shen cun zai dao dian xing cha yi ji xun huan guo cheng zhong ti ji peng zhang yan chong deng wen ti ,shi de dian ji de bi rong liang he xun huan wen ding xing shou dao hen da ying xiang 。ben lun wen cong di gao jin shu yang hua wu dao dian xing he yi zhi ji ti ji peng zhang deng fang mian ru shou ,tong guo yin ru san wei dan mo xi （dan mo xi pao mo he dan mo xi qi ning jiao ）ji de ,xian yu sheng chang huo bao guo jin shu you ji gu jia （MOF）,zai jing guo gao wen duan shao gou zhu le ji lie jin shu yang hua wu yu san wei dan mo xi de fu ge cai liao ,bing jiang ji zhi jie zuo wei li li zi dian chi de zi zhi cheng fu ji cai liao 。jie ge ji chu biao zheng yu dian hua xue xing neng ce shi ,shen ru tan tao jin shu yang hua wu chong lei 、wei jie gou he fu zai liang deng yin su dui fu ge dian ji li chu cun xing neng de ying xiang 。kai zhan de gong zuo ru xia :（1）tong guo rong ji re fa zai dan mo xi pao mo （GF）biao mian xian yu sheng chang le Ni-MOFzhong kong wei qiu ,jing duan shao hou huo de de NiO/GFfu ge cai liao ke yi zuo wei li li zi dian chi de zi zhi cheng fu ji 。yu chun NiOhe GFxiang bi ,NiO/GFfu ge dian ji biao xian chu you yi de bi rong liang he xun huan wen ding xing ,zai 100 mA g-1dian liu mi du shi xun huan 50juan hou de bi rong liang wei 640 mAh g-1,ji shi zai 1 A g-1gao dian liu mi du xia de bi rong liang reng ke da dao 330 mAh g-1。fu ge dian ji jiao hao de li dian xing neng ke gui yin yu zhong kong jie gou NiOyu gao dao dian GFji de zhi jian de xie tong xiao ying ,ji zhong kong jie gou zai yi ding cheng du shang huan jie le jin shu yang hua wu ke li zai xun huan guo cheng zhong de ti ji peng zhang ,er GFze di gao le fu ge dian ji de dao dian xing ,jin er gai shan le dian ji de xun huan wen ding xing 。（2）tong guo rong ye jin zi fa zai GFbiao mian xian yu sheng chang le xing tai ge yi de Co-MOFli zi ,jiang ji duan shao hou huo de dui ying xing mao de Co3O4/GFfu ge cai liao 。kao cha le yang hua wu de wei guan xing mao dui fu ge cai liao li dian xing neng de ying xiang ,ji zhong xie zhuang Co3O4/GFfu ge cai liao de li chu cun neng li you yu ji ta liang chong fu ge cai liao ,zhe de yi yu xie zhuang Co3O4de zhun er wei jie gou zeng jia le huo xing wu zhi de bi biao mian ji ,cu jin le li li zi zai dian ji /dian jie zhi jie mian de qian yi 。xie zhuang Co3O4/GFfu ge dian ji zai 100 mA g-1dian liu mi du shi jing 250ci xun huan hou de bi rong liang gao da 986 mAh g-1,ji shi zai 2 A g-1shi de bi rong liang reng ke da 340 mAh g-1。（3）yi dan mo xi qi ning jiao （GA）wei ji de ,tong guo zi zu zhuang fang fa xian yu bao guo le CoCo-MOFna mi li fang kuai ,tong guo gao wen duan shao huo de le ju you feng zhuang jie gou de Co3O4@GAfu ge cai liao ,jiang ji yong zuo li li zi dian chi de zi zhi cheng fu ji 。yan jiu biao ming ,yang hua wu he GAzhi jian de xie tong xiao ying shi de fu ge dian ji zhan xian chu jiao hao de xun huan wen ding xing 。zai 100 mA g-1shi xun huan 100ci hou fu ge cai liao de bi rong liang wei 624 mAh g-1,dang dian liu mi du zeng da dao 500he 1000 mA g-1shi ,fu ge cai liao reng fen bie ju you 466he 253 mAh g-1de bi rong liang 。jiao hao de li dian xing neng shi you yu GAde xian yu bao guo zuo yong di gao le dian ji de dao dian xing ,bing ju huan jie le yang hua wu ke li zai chong fang dian guo cheng zhong de tuan ju he ti ji peng zhang 。（4）yi GAwei ji de ,tong guo zi zu zhuang fang fa xian yu bao guo le shuang jin shu FeCo-MOFna mi li fang ti ,tong guo gao wen duan shao huo de le ju you feng zhuang jie gou de FeCo-yang hua wu @GAfu ge cai liao ,jiang ji zhi jie zuo wei li li zi dian chi de zi zhi cheng fu ji cai liao 。you yu jie gou zhong shuang jin shu yang hua wu de gu you te xing ji ji yu GAzhi jian de xie tong zuo yong ,shi de fu ge dian ji ju you you yu GAhuo chun yang hua wu de bi rong liang he xun huan wen ding xing 。yan jiu biao ming ,zai 100 mA g-1dian liu mi du shi xun huan 130ci hou fu ge cai liao de bi rong liang gao da 947 mAh g-1,ji shi zai 2 A g-1gao dian liu mi du shi fu ge dian ji reng ju you 286 mAh g-1de bi rong liang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自江苏科技大学的邵金潇，发表于刊物江苏科技大学2019-07-10论文，是一篇关于锂离子电池论文,金属氧化物论文,金属有机骨架论文,三维石墨烯论文,限域论文,江苏科技大学2019-07-10论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自江苏科技大学2019-07-10论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：锂离子电池论文; 金属氧化物论文; 金属有机骨架论文; 三维石墨烯论文; 限域论文; 江苏科技大学2019-07-10论文;