本文主要研究内容
作者王冬霞（2019）在《MOF基一维过渡金属氧化物的设计、制备及其储锂性能研究》一文中研究指出：随着世界经济的快速增长,社会对能源短缺和气候变化问题的担忧日益加剧。因此,开发高效、可再生的清洁能源变得越来越重要。然而,目前可作为转化化学能和电能装置的锂离子电池（LIBs）的性能远远不能满足实际需求,开发高性能的LIBs的电极材料迫在眉睫。过渡金属氧化物因其具有较高的比容量、易于大批量制备等优势,吸引了人们的广泛专注。然而,过渡金属氧化物低的电子导电率以及大的体积变化阻碍了其自身的应用。金属有机骨架（MOFs）是一种新型的多孔材料,由金属离子与有机配体配位而成,具有高比表面积、多孔的特点。MOFs的衍生物能够很好的解决过渡金属氧化物作为锂离子电池负极材料时存在的弊端,因此,本论文以MOFs为研究对象,围绕着如何将其设计成一维纳米材料并应用于锂离子电池负极作了以下三部分工作。（1）采用溶剂热方法,以碳纳米管为模板,铁锰双金属MOF为前驱体制备了具有一维结构的FeMnOX/CNT。探讨了碳纳米管的不同添加量对复合材料的形貌结构的影响,测试了不同碳纳米管含量的FeMnOX/CNT的形貌以及电化学性能。研究表明当碳纳米管的添加量为80 mg时,得到的复合材料具有较好的一维形貌,铁锰氧化物在碳纳米管表面具有均匀的包裹层,同时具有最优异的电化学性能。当电流密度为0.1A g-1时,该复合材料的首圈放电比容量为1313.8 mAh g-1,经过100次的充放电循环后,其容量依然可维持1107.5 mAh g-1,复合后的材料循环稳定性、容量都比复合前的单一材料有很大提升。（2）为了避免聚合物粘结剂和炭黑的加入引起的锂储存能力的损失,我们制备了自支撑的氮掺杂碳包覆的CoO纳米线阵列（CoO@N-C/NF）复合材料。该材料通过生长在泡沫镍基底上的一维CoO纳米线阵列作为自牺牲模板生长CoO@ZIF-67纳米线阵列,最后通过热解得到目标材料。通过对CoO粉末、CoO/NF、CoO@N-C/NF三个材料的电化学性能比较,发现CoO@N-C/NF具有优异的电化学性能,该材料在1 A g-1的电流密度下首次放电比容量为2015.2 mAh g-1,经过100次循环后,其放电比容量保持在1884.1 mAh g-1。同时,该电极材料具有极好的倍率性能,当电流密度为5 A g-1时,其放电比容量高达1169.2 mAh g-1。说明纳米线阵列结构和碳包覆对自支撑结构的氧化物电极材料的性能具有很大的改善作用。（3）以双金属氧化物为锂离子电池负极材料时通常比单金属氧化物具有更优异的性能,在本工作中我们采用置换法在生长ZIF-67基础之上制备了双金属的Ni-Co氢氧化物,并进一步通过热解得到目标产物NiO/NiCo2O4复合纳米阵列。发现用硝酸镍置换ZIF-67的时间为30 min时得到的目标产物达到了我们的预想结果并且具有杰出的电化学性能,在1 A g-1的电流密度下经过100次循环后,其放电比容量保持在983.5 mAh g-1,同时,当电流密度分别为0.5 A g-1、1 A g-1、2 A g-1和5 A g-1时,平均放电比容量依次为968.7、862.7、805.1、715 mAh g-1。说明目标材料的独特的层级结构以及多金属氧化物之间的协同作用对容量的提升具有重要作用。
Abstract
sui zhao shi jie jing ji de kuai su zeng chang ,she hui dui neng yuan duan que he qi hou bian hua wen ti de dan you ri yi jia ju 。yin ci ,kai fa gao xiao 、ke zai sheng de qing jie neng yuan bian de yue lai yue chong yao 。ran er ,mu qian ke zuo wei zhuai hua hua xue neng he dian neng zhuang zhi de li li zi dian chi （LIBs）de xing neng yuan yuan bu neng man zu shi ji xu qiu ,kai fa gao xing neng de LIBsde dian ji cai liao pai zai mei jie 。guo du jin shu yang hua wu yin ji ju you jiao gao de bi rong liang 、yi yu da pi liang zhi bei deng you shi ,xi yin le ren men de an fan zhuan zhu 。ran er ,guo du jin shu yang hua wu di de dian zi dao dian lv yi ji da de ti ji bian hua zu ai le ji zi shen de ying yong 。jin shu you ji gu jia （MOFs）shi yi chong xin xing de duo kong cai liao ,you jin shu li zi yu you ji pei ti pei wei er cheng ,ju you gao bi biao mian ji 、duo kong de te dian 。MOFsde yan sheng wu neng gou hen hao de jie jue guo du jin shu yang hua wu zuo wei li li zi dian chi fu ji cai liao shi cun zai de bi duan ,yin ci ,ben lun wen yi MOFswei yan jiu dui xiang ,wei rao zhao ru he jiang ji she ji cheng yi wei na mi cai liao bing ying yong yu li li zi dian chi fu ji zuo le yi xia san bu fen gong zuo 。（1）cai yong rong ji re fang fa ,yi tan na mi guan wei mo ban ,tie meng shuang jin shu MOFwei qian qu ti zhi bei le ju you yi wei jie gou de FeMnOX/CNT。tan tao le tan na mi guan de bu tong tian jia liang dui fu ge cai liao de xing mao jie gou de ying xiang ,ce shi le bu tong tan na mi guan han liang de FeMnOX/CNTde xing mao yi ji dian hua xue xing neng 。yan jiu biao ming dang tan na mi guan de tian jia liang wei 80 mgshi ,de dao de fu ge cai liao ju you jiao hao de yi wei xing mao ,tie meng yang hua wu zai tan na mi guan biao mian ju you jun yun de bao guo ceng ,tong shi ju you zui you yi de dian hua xue xing neng 。dang dian liu mi du wei 0.1A g-1shi ,gai fu ge cai liao de shou juan fang dian bi rong liang wei 1313.8 mAh g-1,jing guo 100ci de chong fang dian xun huan hou ,ji rong liang yi ran ke wei chi 1107.5 mAh g-1,fu ge hou de cai liao xun huan wen ding xing 、rong liang dou bi fu ge qian de chan yi cai liao you hen da di sheng 。（2）wei le bi mian ju ge wu nian jie ji he tan hei de jia ru yin qi de li chu cun neng li de sun shi ,wo men zhi bei le zi zhi cheng de dan can za tan bao fu de CoOna mi xian zhen lie （CoO@N-C/NF）fu ge cai liao 。gai cai liao tong guo sheng chang zai pao mo nie ji de shang de yi wei CoOna mi xian zhen lie zuo wei zi xi sheng mo ban sheng chang CoO@ZIF-67na mi xian zhen lie ,zui hou tong guo re jie de dao mu biao cai liao 。tong guo dui CoOfen mo 、CoO/NF、CoO@N-C/NFsan ge cai liao de dian hua xue xing neng bi jiao ,fa xian CoO@N-C/NFju you you yi de dian hua xue xing neng ,gai cai liao zai 1 A g-1de dian liu mi du xia shou ci fang dian bi rong liang wei 2015.2 mAh g-1,jing guo 100ci xun huan hou ,ji fang dian bi rong liang bao chi zai 1884.1 mAh g-1。tong shi ,gai dian ji cai liao ju you ji hao de bei lv xing neng ,dang dian liu mi du wei 5 A g-1shi ,ji fang dian bi rong liang gao da 1169.2 mAh g-1。shui ming na mi xian zhen lie jie gou he tan bao fu dui zi zhi cheng jie gou de yang hua wu dian ji cai liao de xing neng ju you hen da de gai shan zuo yong 。（3）yi shuang jin shu yang hua wu wei li li zi dian chi fu ji cai liao shi tong chang bi chan jin shu yang hua wu ju you geng you yi de xing neng ,zai ben gong zuo zhong wo men cai yong zhi huan fa zai sheng chang ZIF-67ji chu zhi shang zhi bei le shuang jin shu de Ni-Coqing yang hua wu ,bing jin yi bu tong guo re jie de dao mu biao chan wu NiO/NiCo2O4fu ge na mi zhen lie 。fa xian yong xiao suan nie zhi huan ZIF-67de shi jian wei 30 minshi de dao de mu biao chan wu da dao le wo men de yu xiang jie guo bing ju ju you jie chu de dian hua xue xing neng ,zai 1 A g-1de dian liu mi du xia jing guo 100ci xun huan hou ,ji fang dian bi rong liang bao chi zai 983.5 mAh g-1,tong shi ,dang dian liu mi du fen bie wei 0.5 A g-1、1 A g-1、2 A g-1he 5 A g-1shi ,ping jun fang dian bi rong liang yi ci wei 968.7、862.7、805.1、715 mAh g-1。shui ming mu biao cai liao de du te de ceng ji jie gou yi ji duo jin shu yang hua wu zhi jian de xie tong zuo yong dui rong liang de di sheng ju you chong yao zuo yong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自石河子大学的王冬霞，发表于刊物石河子大学2019-09-26论文，是一篇关于锂离子电池论文,负极材料论文,过渡金属氧化物论文,金属有机骨架论文,一维纳米结构论文,石河子大学2019-09-26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，资料来自石河子大学2019-09-26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。
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