氧（硫）化锌/碳复合负极材料的制备及其性能研究

发布时间：2024-04-24 22:36

　　金属氧(硫)化物负极材料拥有理论容量优势,在能量密度和安全性等方而远优于传统石墨材料,成为下一代锂离子电池负极材料的理想候选。然而此类材料具有首圈效率较低、电子导电性差,反应活性低,且循环过程中体积膨胀等缺点,制约了其发展和应用。本论文基于二维限域效应,构筑独特结构氧(硫)化锌/碳复合负极材料,就复合材料的微观形貌结构、电化学性能、热解过程以及构效关系进行了考察和分析。具体开展的研究如下：1、基于氢氧化锌层间二维限域效应,制备了叠层异质结构氧化锌/碳复合材料。采用成核-晶化法,构建氢氧化锌层板,将有机阴离子十二烷基磺酸钠(DSO)和中性有机碳源小分子甲基丙烯酸甲酯(MMA)共插入氢氧化锌层间,得到了DSO与MMA共插层的氢氧化锌前驱体。将插层前驱体惰性气氛下高温焙烧,氢氧化锌分解成氧化锌,MMA分解碳化形成短程有序的碳材料,最终得到了氧化锌/碳复合负极材料,其结构特点在于复合材料具有ZnO层与C层交替排列的叠层异质复合结构。研究了氧化锌/碳复合材料的热分解过程和作为锂离子电池负极材料的电化学性能,初始放电比容量为1289 mAh·g-1,可逆比容量为766 mAh·g-1,0.2 A·...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－３所示１７１，金属氧（硫）化物也可按照上述储裡机理分为如下几类（１）??Ｔｉ＆，?Ｌｉ＋可嵌入／脱出Ｔｉ化晶格；（２）?Ｓｎ化，通过合金／脱合金反应在充／放电过程中??可逆存储／?

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图４－３插层结构ＺｎＡＩ－ＬＤＨ前驱化的ＸＲＤ衍巧图??Ｆｉｇ．?４－３?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｎ化ｒｃａｌａｔｅｄ?ＺｎＡｌ－ＬＤＨ?ｐｒｅｃｕｒｓ饥??

Ｆｉｇ．?４－３?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｎ化ｒｃａｌａｔｅｄ?ＺｎＡｌ－ＬＤＨ?ｐｒｅｃｕｒｓ饥??４．３．１．３?ＳＥＭ?表征??为观察插层结构ＺｎＡｌ－ＬＤＨ前驱体的微观形貌，对其进行ＳＥＭ农征，如图４￣４（ａ－??ｆ）所示，从不同倍数Ｆ的ＳＥＭ照片中可Ｗ看....

图４－１６花状多级结构ＺｎＳ－ＡｋＣＶＮ－Ｃ复合村料的ＣＶ曲线（扫描速率：Ｏ．ｌｍＶ．ｓ－ｉ；电圧窗日：??０．０１－３．０?Ｖ）??

?为进一步了解不同电流密度下复合电极材料的稳定性和可逆性，对之前测试至??１３５圈的电池重新更改程序后进行倍率性能测试，从结果可Ｗ发现（如图４－１化所示），?‘??当电流密度为化２?Ａ‘ｇ－ｉ时，循环过程中放电比容量可保持在８３１．９?ｍＡｈ’ｇ‘１，随着电流??密度的维续升商，....

图１－３所示１７１，金属氧（硫）化物也可按照上述储裡机理分为如下几类（１）??Ｔｉ＆，?Ｌｉ＋可嵌入／脱出Ｔｉ化晶格；（２）?Ｓｎ化，通过合金／脱合金反应在充／放电过程中??可逆存储／?

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本文编号：3963606