锡基复合物论文-曲二丽

锡基复合物论文-曲二丽

导读:本文包含了锡基复合物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:静电纺丝,电化学沉积,复合物,锂离子电池

锡基复合物论文文献综述

曲二丽[1](2018)在《纳米碳纤维/锡基复合物的制备及电化学性能研究》一文中研究指出锂离子电池因具有许多显着的优势被广泛应用到小型电子产品中。在电动汽车、卫星、航空航天以及其他领域具有很好的应用前景。目前碳材料作为商用锂离子电池的负极材料,理论比容量低(372 mAh g-1)。因此,开发新型锂离子电池负极材料和优化现有电池工艺是提高锂离子电池性能的基础。锡基负极拥有较高的理论比容量(994 mAh g-1,约为碳材料的2.7倍)、低而稳定的电压平台、廉价的成本、丰富的资源与无毒无污染等显着优势,是最有前途的非碳类负极材料之一。但在充/放电循环过程中,其巨大的体积变化会导致严重的粉碎效应,使电解液与电极之间失去接触,导致电化学性能较差,严重阻碍其进一步的应用。制备纳米级锡和锡基合金化合物是解决粉碎效应的有效方法,然而纳米级锡还不足以满足实际需要。研究表明锡基负极与碳材料复合是最有效的方法之一。目前碳材料包括不定形碳、石墨烯、碳纤维和碳纳米管等。碳材料可以充当屏障,提供一定的孔隙空间以容纳锡基材料体积的膨胀/收缩以及阻碍金属颗粒的团聚,同时碳能够改善其导电性。同轴碳纤维/金属复合材料具有高的导电率、好的柔韧性、高的比表面积和好的附着力等优点,同轴结构能够抑制锡基壳层的体积效应和改善其电导率,进而改善循环稳定性。目前可控制备同轴结构复合材料的方法包括水热法、化学沉积法和电化学沉积等。其中电化学沉积是一种可控、简单和高效的材料合成方法。然而,目前几乎没有关于电化学沉积制备同轴碳纤维/锡基复合材料及其电化学性能研究的报道。本论文主要通过静电纺丝制备高性能的碳纳米纤维柔性薄膜,然后利用电化学沉积法在碳纳米纤维表面可控沉积锡及锡基合金,形成同轴碳纤维/锡基复合材料,进而对所制备复合物的结构及电化学性能进行研究。主要内容如下:(1)同轴碳纳米纤维/锡复合物的制备及电化学性能研究。首先利用静电纺丝的方法获得聚丙烯腈纳米纤维薄膜,低温预氧化后高温碳化得到碳纳米纤维薄膜基体;然后在碳纳米纤维表面电化学沉积锡壳层形成同轴碳纳米纤维/锡复合物;最后对同轴碳纳米纤维/锡复合物进行结构表征和电化学性能研究。SEM与TEM结果表明厚度为20-30 nm的锡壳能够均匀地沉积到碳纳米纤维的表面,同轴碳纳米纤维/锡相互交叉形成了叁维网状结构。电化学性能研究表明,其前20次循环容量衰减较快;从第20次到第100次循环,放电比容量趋于稳定。第2次和第100次的放电比容量分别为1115 mAh g-1和514 mAh g-1,容量衰减率约为 0.55%/次。(2)同轴碳纳米纤维/锡/钴合金复合物的制备及电化学性能研究。为了抑制锡充放电过程中的体积效应和进一步改善其电化学性能,采用电沉积的方法在碳纳米纤维表面沉积锡钴合金,形成同轴碳纳米纤维/锡/钴合金复合物(碳纳米纤维/活性/非活性合金),非活性材料钴可以作为框架缓冲锡的体积膨胀。SEM、EDS和TEM分析结果表明厚度为80-120 nm的锡钴合金壳均匀地沉积到了碳纳米纤维的表面,形成了同轴碳纳米纤维/锡/钴合金叁维网状结构,材料中锡、钴、碳的重量百分比分别为69.1%、22.3%和8.6%。充放电测试结果表明,同轴碳纳米纤维/锡/钴合金复合物第2次和第100次的放电比容量分别为1260 mAh g-1和702 mAhg-1,容量衰减率约为0.45%/次,具有优异的电化学性能。(3)同轴碳纳米纤维/锡/锑合金复合物的制备及电化学性能研究。同轴碳纳米纤维/锡/钴合金复合物中含有非活性成分钴,会导致电极容量的损失,将锡与活性成分形成合金相则可避免或减少容量的损失。因此,改变合金的成分,采用电沉积法在碳纳米纤维表面沉积锡锑合金形成同轴碳纳米纤维/锡/锑合金复合物(碳纳米纤维/活性/活性合金)。SEM、EDS、TEM及XRD分析结果表明锡/锑合金壳沉积到了碳纳米纤维的表面,形成了同轴碳纳米纤维/锡/锑合金叁维网状结构,该沉积层的厚度大约为60-80 nm左右,材料中锡、锑、碳的重量百分比分别为28.3%、58.5%和13.2%。电化学性能研究表明,经过100次充放电循环测试后,同轴碳纳米纤维/锡/锑合金复合物具有相对较高的可逆比容量(~661 mAh g-1)与较高的库仑效率(>97%)。锡类材料循环性能差、体积变化大、容量衰减快等问题得到一定改善。(本文来源于《湘潭大学》期刊2018-06-02)

卢志超,刘志坚,夏建华,李德仁,周少雄[2](2007)在《锂离子电池锡基合金及其复合物负极研究进展》一文中研究指出综述锡基合金及其复合物负极材料的研究现状,概述了锂离子电池负极材料的开发历程及其发展趋势,介绍了各种锡基合金的结构、电化学性能及其主要制备方法,分析了各类锡基合金的优势及存在的问题,最后指出纳米合金复合物与叁维纳米多孔集流体的组合是当前合金负极实际应用的发展方向。(本文来源于《科技导报》期刊2007年22期)

锡基复合物论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

综述锡基合金及其复合物负极材料的研究现状,概述了锂离子电池负极材料的开发历程及其发展趋势,介绍了各种锡基合金的结构、电化学性能及其主要制备方法,分析了各类锡基合金的优势及存在的问题,最后指出纳米合金复合物与叁维纳米多孔集流体的组合是当前合金负极实际应用的发展方向。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

锡基复合物论文参考文献

[1].曲二丽.纳米碳纤维/锡基复合物的制备及电化学性能研究[D].湘潭大学.2018

[2].卢志超,刘志坚,夏建华,李德仁,周少雄.锂离子电池锡基合金及其复合物负极研究进展[J].科技导报.2007

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