贺菊菊:钼基氧化物负极材料的制备及其储锂性能研究论文

贺菊菊:钼基氧化物负极材料的制备及其储锂性能研究论文

本文主要研究内容

作者贺菊菊(2019)在《钼基氧化物负极材料的制备及其储锂性能研究》一文中研究指出:钼基氧化物(包括钼氧化物和钼氧酸盐化合物)材料具有独特的拓扑结构,丰富的钼化合价以及多样的物相组成,被认为是极具潜力的锂离子电池负极材料。然而大部分钼基氧化物存在本征导电性差(倍率性能)以及锂离子嵌入脱出过程中引起的体积变化继而导致的活性材料从集流体脱落失效的问题(可逆容量),使得其实际应用受到限制。因此,如何改善钼基氧化物的导电性和结构稳定性,进而提高其倍率性能和可逆容量是本论文的主要任务。本论文以钼酸铵为钼源,通过溶剂热-热处理以及一步热处理的方法可控合成了不同物相的钼基氧化物,并通过结构表征与电化学性能测试对产物结构与性能之间的关系进行了深入地阐明,主要结论如下:(1)以钼酸铵为钼源,通过调节水/无水乙醇混合溶剂的体积比进行溶剂热反应得到前驱物,随后前驱物在惰性气氛Ar条件下热解得到目标产物MoOx(Mo4O11/MoO2),该体系中的Mo4O11与MoO2兼具可观的理论比容量(1050 mAh·g-1,838 mAh·g-1)与类金属导电性(5×105S·m-1,8.3×105S·m-1)。两相分级体系通过协同作用,克服了单一相钼氧化物反应活性中心少或电子传导路径单一的缺陷。该Mo4O11/MoO2电极材料在0.1 A·g-1的电流密度下循环78圈放电容量高达939 mAh·g-1,在1 A·g-1的电流密度下循环100圈容量仍可达624 mAh·g-1。(2)以钼酸铵为钼源,葡萄糖为结构改性剂,通过一步热处理法成功合成了富含(040)晶面的板状结构三氧化钼(MoO3)。该板状结构MoO3电极材料在充放电循环370圈后其放电容量仍高达1452 mAh·g-1。如此优异的电化学储锂性能主要归功于MoO3的板状及其边缘微剥离层结构。板状结构可以提供高比例的有效反应位点(040)晶面,MoO3边缘的微剥离层结构在沿垂直于(040)晶面的方向上充分发挥其效能,有利于锂离子的插层反应,从而实现较高的容量储存。(3)以钼酸铵为钼源,葡萄糖为碳源,通过一步热处理法原位合成了(NH4)2Mo4O13微粒嵌入氮掺杂的多孔碳的复合物((NH4)2Mo4O13/NC),其中(NH4)2Mo4O13具有较高的Li+/e-的接收能力和固有的结构稳定性。此外,氮掺杂多孔碳基体是由具有面内孔的纳米片堆叠形成的,该结构不仅有利于电解质的渗透,而且可以起到弹性导电网络的作用。该电极材料在0.1 A·g-1的电流密度下循环350圈放电容量仍可达1151 mAh·g-1。

Abstract

mu ji yang hua wu (bao gua mu yang hua wu he mu yang suan yan hua ge wu )cai liao ju you du te de ta pu jie gou ,feng fu de mu hua ge jia yi ji duo yang de wu xiang zu cheng ,bei ren wei shi ji ju qian li de li li zi dian chi fu ji cai liao 。ran er da bu fen mu ji yang hua wu cun zai ben zheng dao dian xing cha (bei lv xing neng )yi ji li li zi qian ru tuo chu guo cheng zhong yin qi de ti ji bian hua ji er dao zhi de huo xing cai liao cong ji liu ti tuo la shi xiao de wen ti (ke ni rong liang ),shi de ji shi ji ying yong shou dao xian zhi 。yin ci ,ru he gai shan mu ji yang hua wu de dao dian xing he jie gou wen ding xing ,jin er di gao ji bei lv xing neng he ke ni rong liang shi ben lun wen de zhu yao ren wu 。ben lun wen yi mu suan an wei mu yuan ,tong guo rong ji re -re chu li yi ji yi bu re chu li de fang fa ke kong ge cheng le bu tong wu xiang de mu ji yang hua wu ,bing tong guo jie gou biao zheng yu dian hua xue xing neng ce shi dui chan wu jie gou yu xing neng zhi jian de guan ji jin hang le shen ru de chan ming ,zhu yao jie lun ru xia :(1)yi mu suan an wei mu yuan ,tong guo diao jie shui /mo shui yi chun hun ge rong ji de ti ji bi jin hang rong ji re fan ying de dao qian qu wu ,sui hou qian qu wu zai duo xing qi fen Artiao jian xia re jie de dao mu biao chan wu MoOx(Mo4O11/MoO2),gai ti ji zhong de Mo4O11yu MoO2jian ju ke guan de li lun bi rong liang (1050 mAh·g-1,838 mAh·g-1)yu lei jin shu dao dian xing (5×105S·m-1,8.3×105S·m-1)。liang xiang fen ji ti ji tong guo xie tong zuo yong ,ke fu le chan yi xiang mu yang hua wu fan ying huo xing zhong xin shao huo dian zi chuan dao lu jing chan yi de que xian 。gai Mo4O11/MoO2dian ji cai liao zai 0.1 A·g-1de dian liu mi du xia xun huan 78juan fang dian rong liang gao da 939 mAh·g-1,zai 1 A·g-1de dian liu mi du xia xun huan 100juan rong liang reng ke da 624 mAh·g-1。(2)yi mu suan an wei mu yuan ,pu tao tang wei jie gou gai xing ji ,tong guo yi bu re chu li fa cheng gong ge cheng le fu han (040)jing mian de ban zhuang jie gou san yang hua mu (MoO3)。gai ban zhuang jie gou MoO3dian ji cai liao zai chong fang dian xun huan 370juan hou ji fang dian rong liang reng gao da 1452 mAh·g-1。ru ci you yi de dian hua xue chu li xing neng zhu yao gui gong yu MoO3de ban zhuang ji ji bian yuan wei bao li ceng jie gou 。ban zhuang jie gou ke yi di gong gao bi li de you xiao fan ying wei dian (040)jing mian ,MoO3bian yuan de wei bao li ceng jie gou zai yan chui zhi yu (040)jing mian de fang xiang shang chong fen fa hui ji xiao neng ,you li yu li li zi de cha ceng fan ying ,cong er shi xian jiao gao de rong liang chu cun 。(3)yi mu suan an wei mu yuan ,pu tao tang wei tan yuan ,tong guo yi bu re chu li fa yuan wei ge cheng le (NH4)2Mo4O13wei li qian ru dan can za de duo kong tan de fu ge wu ((NH4)2Mo4O13/NC),ji zhong (NH4)2Mo4O13ju you jiao gao de Li+/e-de jie shou neng li he gu you de jie gou wen ding xing 。ci wai ,dan can za duo kong tan ji ti shi you ju you mian nei kong de na mi pian dui die xing cheng de ,gai jie gou bu jin you li yu dian jie zhi de shen tou ,er ju ke yi qi dao dan xing dao dian wang lao de zuo yong 。gai dian ji cai liao zai 0.1 A·g-1de dian liu mi du xia xun huan 350juan fang dian rong liang reng ke da 1151 mAh·g-1。

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陕西科技大学的贺菊菊,发表于刊物陕西科技大学2019-07-15论文,是一篇关于锂离子电池论文,负极材料论文,陕西科技大学2019-07-15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,资料来自陕西科技大学2019-07-15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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