梁紫薇:锂离子电池负极材料钛酸锂/Fe3O4复合物的制备与性能研究论文

梁紫薇:锂离子电池负极材料钛酸锂/Fe3O4复合物的制备与性能研究论文

本文主要研究内容

作者梁紫薇(2019)在《锂离子电池负极材料钛酸锂/Fe3O4复合物的制备与性能研究》一文中研究指出:锂离子二次电池是目前最有应用前景的动力电池,目前已经被广泛应用在电动汽车以及便携式设备等诸多领域中。而在锂离子电池的发展过程中,其负极材料的电化学性能以及安全性能是目前研究的重点之一,尖晶石结构的钛酸锂因其在锂离子嵌入/脱出具有可忽略的结构变化(所谓的“零应变”)、平稳的充放电平台以及良好的循环稳定性等优点,已经被认为是目前最有望替代商业上的石墨等的锂离子电池负极材料,但Li4Ti5O12作为负极材料仍存在一些缺陷阻碍了这种材料的广泛使用,如相对低的倍率容量以及相对较小的理论容量(175 mAh·g-1)。本文分别采用了高温固相法和溶剂热法制备了纯相的尖晶石型Li4Ti5O12,并且在两种方法中各自研究了其合成的条件对样品在形貌以及电化学性能方面产生的影响。其中高温固相法中以锂钛比为0.86的原料混合后在900℃锻烧14h之后得到的Li4Ti5O12的电化学性能相对较好,其在1 C下的首次放电比容量为164.0 mAh·g-1,在经过100次循环充放电之后其放电比容量仍有159.4 mAh·g-1,但其制得的材料相对来说不够精细,产物的颗粒相对较大且不够均匀。用溶剂热法制备Li4Ti5O12时以钛锂比为5:4.2的原料配比在180℃下溶剂热反应18 h时的电化学性能相对较好,其在1 C下的首次放电比容量为182.6 mAh·g-1,在经过100次循环充放电之后其放电比容量仍有173.7 mAh·g-1,且其随着倍率的升高,对应的放电比容量并没有明显的衰减,表现出相对较好的倍率性能和循环稳定性。采用了简单绿色的水热法制备了Li4Ti5O12/Fe3O4纳米颗粒复合物,将六水三氯化铁溶解在乙二醇中,并加入NaAc和Li4Ti5O12,制备的Li4Ti5O12/Fe3O4复合物的首圈放电比容量达到了550 mAh·g-1,相对纯相Li4Ti5O12的首圈放电比容量要高很多,且在100次循环充电/放电过程后其放电比容量仍能达到470.1mAh·g-1,容量保持率达到83.9%,远大于Fe3O4材料的容量保持率(7.1%)。同时Li4Ti5O12/Fe3O4复合材料在1 C,2 C以及5 C下的放电比容量分别达到0.5 C下放电比容量的94.8%,92.6%和89.3%,显示出比纯相Li4Ti5O12要好的倍率性能。该论文有图43幅,表10个,参考文献102篇。

Abstract

li li zi er ci dian chi shi mu qian zui you ying yong qian jing de dong li dian chi ,mu qian yi jing bei an fan ying yong zai dian dong qi che yi ji bian xie shi she bei deng zhu duo ling yu zhong 。er zai li li zi dian chi de fa zhan guo cheng zhong ,ji fu ji cai liao de dian hua xue xing neng yi ji an quan xing neng shi mu qian yan jiu de chong dian zhi yi ,jian jing dan jie gou de tai suan li yin ji zai li li zi qian ru /tuo chu ju you ke hu lve de jie gou bian hua (suo wei de “ling ying bian ”)、ping wen de chong fang dian ping tai yi ji liang hao de xun huan wen ding xing deng you dian ,yi jing bei ren wei shi mu qian zui you wang ti dai shang ye shang de dan mo deng de li li zi dian chi fu ji cai liao ,dan Li4Ti5O12zuo wei fu ji cai liao reng cun zai yi xie que xian zu ai le zhe chong cai liao de an fan shi yong ,ru xiang dui di de bei lv rong liang yi ji xiang dui jiao xiao de li lun rong liang (175 mAh·g-1)。ben wen fen bie cai yong le gao wen gu xiang fa he rong ji re fa zhi bei le chun xiang de jian jing dan xing Li4Ti5O12,bing ju zai liang chong fang fa zhong ge zi yan jiu le ji ge cheng de tiao jian dui yang pin zai xing mao yi ji dian hua xue xing neng fang mian chan sheng de ying xiang 。ji zhong gao wen gu xiang fa zhong yi li tai bi wei 0.86de yuan liao hun ge hou zai 900℃duan shao 14hzhi hou de dao de Li4Ti5O12de dian hua xue xing neng xiang dui jiao hao ,ji zai 1 Cxia de shou ci fang dian bi rong liang wei 164.0 mAh·g-1,zai jing guo 100ci xun huan chong fang dian zhi hou ji fang dian bi rong liang reng you 159.4 mAh·g-1,dan ji zhi de de cai liao xiang dui lai shui bu gou jing xi ,chan wu de ke li xiang dui jiao da ju bu gou jun yun 。yong rong ji re fa zhi bei Li4Ti5O12shi yi tai li bi wei 5:4.2de yuan liao pei bi zai 180℃xia rong ji re fan ying 18 hshi de dian hua xue xing neng xiang dui jiao hao ,ji zai 1 Cxia de shou ci fang dian bi rong liang wei 182.6 mAh·g-1,zai jing guo 100ci xun huan chong fang dian zhi hou ji fang dian bi rong liang reng you 173.7 mAh·g-1,ju ji sui zhao bei lv de sheng gao ,dui ying de fang dian bi rong liang bing mei you ming xian de cui jian ,biao xian chu xiang dui jiao hao de bei lv xing neng he xun huan wen ding xing 。cai yong le jian chan lu se de shui re fa zhi bei le Li4Ti5O12/Fe3O4na mi ke li fu ge wu ,jiang liu shui san lv hua tie rong jie zai yi er chun zhong ,bing jia ru NaAche Li4Ti5O12,zhi bei de Li4Ti5O12/Fe3O4fu ge wu de shou juan fang dian bi rong liang da dao le 550 mAh·g-1,xiang dui chun xiang Li4Ti5O12de shou juan fang dian bi rong liang yao gao hen duo ,ju zai 100ci xun huan chong dian /fang dian guo cheng hou ji fang dian bi rong liang reng neng da dao 470.1mAh·g-1,rong liang bao chi lv da dao 83.9%,yuan da yu Fe3O4cai liao de rong liang bao chi lv (7.1%)。tong shi Li4Ti5O12/Fe3O4fu ge cai liao zai 1 C,2 Cyi ji 5 Cxia de fang dian bi rong liang fen bie da dao 0.5 Cxia fang dian bi rong liang de 94.8%,92.6%he 89.3%,xian shi chu bi chun xiang Li4Ti5O12yao hao de bei lv xing neng 。gai lun wen you tu 43fu ,biao 10ge ,can kao wen suo 102pian 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国矿业大学的梁紫薇,发表于刊物中国矿业大学2019-07-18论文,是一篇关于锂离子电池论文,负极材料论文,钛酸锂论文,四氧化三铁论文,复合材料论文,中国矿业大学2019-07-18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,资料来自中国矿业大学2019-07-18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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