过渡金属磷化物及硒化物储锂性能的研究

发布时间：2024-02-26 02:48

　　近年来,锂离子电池因其具有较大的能量密度成为储能设备的最佳选择之一,而电极材料是决定锂离子电池性能的关键因素。目前,商用的石墨类负极材料理论比容量较低,因此开发新型负极材料迫在眉睫。研究发现金属磷化物和硒化物的理论比容量都比较高,金属硒化物还因其具有较大的层间距以及转化反应机理,有利于提高比容量。两者的这些优点使其备受关注,但两者的导电性差,对于金属硒化物储锂机理的探讨也不尽相同。因此,本论文重点讨论了NiCoP的储锂性能及改性方法以及CoSe和CuInSe₂的储锂机理,具体内容如下:(1)利用水热法制备了多种金属磷化物并将其用于锂离子电池负极材料。通过储锂性能对比,发现双金属磷化物的性能优于单金属磷化物。此外,重点讨论了通过添加碳纳米管提升NiCoP储锂性能的原因。研究发现,碳纳米管分布在NiCoP的表面和内部,能够有效提高复合材料的电导率,激活内部材料的储锂活性。作为锂离子电池的负极材料,在100 mA g^-1的电流密度下,经过200次循环,NiCoP/CNTs的比容量可达200 mA h g^-1。(2)利用水热法制...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1锂离子电池工作原理图[9]

第1章绪论51.3.2锂离子电池工作原理本文以LiCoO2为正极材料(集流体为Al箔)，石墨碳为负极材料(集流体为Cu箔)对锂离子电池的工作原理进行具体的描述，其原理图如图1-1所示。图1-1锂离子电池工作原理图[9]Fig.1-1Schematicoperatingprinci....

图1-2(a)Ni3Sn2多孔微笼形成过程示意图[31]；(b)中空Sn-Sb复合材料形成的示意图

第1章绪论7除此之外，由于人们对于高能量密度的储能材料的迫切需要，人们发现合金类负极与碳材料相比，具有更高的理论比容量。如锑、锡、硅等金属合金阳极，近年来已广泛的应用于锂离子电池。但由于合金材料在电池循环过程中会表现出特别严重的体积膨胀，导致容量迅速衰减。因此，解决此问题成为研究....

图1-3空心Co3O4微球的生长机理示意图[43]

第1章绪论9人印象深刻的可循环性。作者以Fe3O4为例，展示了一种设计合理的双阳极材料，该材料可以通过转化反应储存锂。Fe3O4电极在电流密度为1.2C的情况下，充电容量为950mAhg-1，即使在1100次循环中也没有容量损失的迹象。很重要的一点是，电池可以在5分钟或12C(1....

图1-4展示了N-TiO2/C-dots复合材料的制备工艺[52]

稀Ｒ环矫妫?庵志哂锌障犊占涞哪擅捉峁箍梢杂行У刈柚够钚晕?质的聚集，并有助于在重复循环过程中容纳它们的体积膨胀。另一方面，大部分固态电解质间相(SEI)不是在单个Fe3O4纳米颗粒上形成，而是在CNTs壳层表面形成，这限制了SEI的数量，增加了其稳定性。因此，当对LIBs进行测试....

本文编号：3911217