近年來,基于靜電紡絲技術(shù)制備FeOx/碳納米纖維復合材料以及Sn02/碳納米纖維復合負極材料的研究得以迅速發(fā)展,并被廣泛應用于電池負極的開發(fā)中。該方法可同時實現(xiàn)活性FeOx及SnO2材料納米化及與碳基材料的復合化,該類復合材料在提高金屬氧化物導電性的同時,有效緩解金屬氧化物循環(huán)過程中的體積膨脹。針對靜電紡FeOx/碳納米纖維負極材料中存在的關(guān)于鐵的氧化程度、FeOx納米顆粒遷移結(jié)構(gòu)以及碳基體石墨化程度對電化學性能影響機制不明確的問題,SnO2/碳納米纖維復合負極材料中納米SnO2的共混及后處理工藝影響碳纖維基體穩(wěn)定性的問題,論文進行了如下研究:(1)通過在聚丙烯腈(PAN)紡絲液中添加鐵鹽前驅(qū)體(FeCl3·6H2O),經(jīng)靜電紡絲及預氧化碳化成功制備鐵氧化物/碳納米纖維復合材料(FeOx/CNFs)。通過調(diào)整碳化溫度(400℃、600℃、800℃、1000℃),FeOx/CNFs 材料中 FeOx納米顆粒隨著溫度的升高逐漸向纖維表面遷移,鐵氧化物從高價的Fe203逐漸被還原為FeO和Fe,碳基體缺陷及雜原子減少,碳石墨化程度提高。通過對不同碳化溫度下各材料電化學性能進行對比分析,系統(tǒng)探...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 鋰離子電池概述
        1.1.2 鋰離子電池負極材料概述
        1.1.3 鋰離子電池負極材料的發(fā)展
    1.2 金屬氧化物負極材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鐵氧化物(FeO_x)負極材料存在的問題及解決方法
        1.2.2 錫氧化物(SnO₂)負極材料存在的問題及解決方法
    1.3 靜電紡絲技術(shù)在FeO_x及SnO₂負極材料中的應用
        1.3.1 靜電紡絲原理
        1.3.2 靜電紡FeO_x/碳納米纖維負極材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 靜電紡SnO₂/碳納米纖維負極材料的研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 實驗及表征測試方法
    2.1 實驗試劑
    2.2 儀器設備
    2.3 材料表征
        2.3.1 掃描電子顯徼鏡(SEM)與能譜分析(EDS)
        2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.3 X射線衍射(XRD)
        2.3.4 拉曼光譜(Raman)
        2.3.5 X射線光電子能譜(XPS)
    2.4 電池組裝與性能測試
        2.4.1 電極片的制備
        2.4.2 扣式電池組裝
        2.4.3 循環(huán)伏安測試(CV)
        2.4.4 恒流充放電測試
        2.4.5 交流阻抗測試(EIS)
第三章 FeO_x/CNFs復合材料的制備及其儲鋰性能
    3.1 引言
    3.2 FeO_x/CNFs復合材料的制備及表征
    3.3 結(jié)果與討論部分
        3.3.1 FeO_x/CNFs復合材料形貌與結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 FeO_x/CNFs復合材料FeO_x氧化程度分析
        3.3.3 FeO_x/CNFs復合材料碳石墨化程度分析
        3.3.4 FeO_x/CNFs復合材料儲鋰性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 同步靜電紡/靜電噴SnO₂/CNFs材料制備及其儲鋰性能
    4.1 引言
    4.2 同步靜電紡/靜電噴SnO₂/CNFs復合材料的制備及表征
    4.3 結(jié)果與討論部分
        4.3.1 SnO₂/CNFs復合材料形貌與結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 SnO₂/CNFs復合材料晶體組分及碳基體結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 SnO₂/CNFs復合材料儲鋰性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 今后工作展望
參考文獻
碩士期間發(fā)表論文及專利
致謝



本文編號：3998202